[发明专利]高压制备量子点的方法以及量子点

说明书

一种量子点的制备方法，包括以下步骤：a)将阳离子前体、第一配体、第一有机溶剂混合形成阳离子‑配体溶液；b)在密闭的高压环境下以及惰性气体氛围中，将阴离子前体与所述阳离子‑配体溶液混合，并加热到第一温度引发所述阳离子‑配体与所述阴离子前体发生化学反应，生成量子点。通过本发明的制备方法，可选择的有机溶剂范围增加，可使用沸点较低的回收更加容易的有机溶剂来实现量子点的制备和生产，降低了生产成本，对环境更加友好。

分案申请

本申请为2016年8月17日提交的题为“高压制备量子点的方法以及量子点”的中国专利申请“201610680363.3”的分案申请。

技术领域

本发明属于量子点技术领域，特别涉及一种量子点的制备方法以及由此制备方法制得的量子点。

背景技术

量子点，又称为半导体纳米晶体，是粒径通常为1-20纳米、并具有晶体结构的材料。量子点可在适当的光源或电压激发下发出荧光，在显示、生物标记、照明以及太阳能领域都具有非常大的应用潜力。

目前，量子点的制备方法主要是通过在高温有机溶剂中使阳离子前体与阴离子前体发生化学反应生成纳米晶体。此方法对有机溶剂的选择要求比较高，需要能够对反应前体具有较好的溶解能力，具有高于化学反应温度的沸点，同时在化学反应发生时的高温环境中保持稳定不参与反应。从便于制备操作以及产业化生产的需求来看，有机溶剂还需要有以下性质：环境友好性，在空气中稳定以便于存放，低毒性，低熔点(低于25℃，最好低于20℃)以便于室温下进行处理。此外，在产业化生产时还会面临大量有机溶剂的处理问题。为了达到上述要求，目前高温有机相制备量子点中所使用的有机溶剂选择范围十分有限，而且一般具有较长的碳链，较大的分子量，沸点偏高，难于回收。这些问题在产业化生产中更加放大，成为阻碍量子点制备产业化的一个难题。

发明内容

本发明结合量子点产业化制备过程中存在的有机溶剂选择范围小，难以回收的问题，提出了一种新的量子点制备方法，旨在降低量子点产业化生产的成本以及环境污染问题。

本发明提出了一种量子点的制备方法，包括以下步骤：a)将阳离子前体、第一配体、第一有机溶剂混合形成阳离子-配体溶液；b)在密闭的高压环境下以及惰性气体氛围中，将阴离子前体与所述阳离子-配体溶液混合，并加热到第一温度引发所述阳离子-配体与所述阴离子前体发生化学反应，生成量子点。

优选地，所述高压范围为0.2Mpa-5Mpa。

优选地，所述阳离子前体包括第I族金属元素的化合物、第II族金属元素的化合物、第III族金属元素的化合物、第IV族金属元素的化合物或者过渡金属元素化合物。

优选地，所述阳离子前体包括以下金属元素中的至少一种：Cd、Zn、Hg、Cu、Ag、Ni、Co、Fe、Mn、Ti、Zr、In、Pb。

优选地，所述阳离子前体包括以下化合物中的至少一种：金属氧化物、金属碳酸盐、金属卤化物、金属醇盐、金属硫醇盐、金属酰亚胺、烷基金属、金属芳基盐、金属配合物、金属溶剂化物。

优选地，所述阳离子前体包括以下化合物中的至少一种：氯化锌、醋酸锌、硬脂酸锌、碳酸锌、氧化锌、氧化镉、醋酸镉、硬脂酸镉、碳酸镉、氯化镉、氧化铟、醋酸铟、碳酸铟、氯化铟。

优选地，所述第一配体包括脂肪酸、烷基胺、烷基膦、烷基氧化膦、膦酸中的一种或者多种。

优选地，所述脂肪酸包括癸酸、油酸、十二酸、十四酸、十六酸或者十八酸。

优选地，所述第一有机溶剂的熔点低于25℃，沸点高于150℃。