[发明专利]量子点及其制备方法

说明书

本发明属于纳米材料技术领域，具体涉及一种量子点及其制备方法。该量子点，包括III‑V族量子点核和结合在所述III‑V族量子点核表面的表面配体，所述表面配体的化学结构通式如式I所示：其中R₁和R₂分别独立选自卤素原子、氢原子、羟基、巯基、醚基、硫醚基、醛基、羰基、羧基、硝基、氨基、氰基、异氰基、环氧基、烷氧基、烷基碳酰氧基、烷基氧碳酰基、烷基碳酰基、杂芳基和烃基中的至少一种。该表面配体结合在III‑V族量子点核表面非常有助于壳层的均一生长，从而使量子点尺寸分布变得更加均匀，最终有利于提高量子点的发光效率。

技术领域

本发明属于纳米材料技术领域，具体涉及一种量子点及其制备方法。

背景技术

量子点，是一种介于分子和大块形式的物质之间的一种材料，其粒径小于整体激发波尔半径。因此，电子和空穴在整个三维空间方向上被限制，具有明显的量子点效应。与传统荧光材料相比，量子点具有许多无可比拟的优势，如较大的斯克托位移、半峰宽窄且呈现对称分布、光谱随尺寸可调和发光效率高等优点，在新型显示、照明和生物成像及荧光标记等领域具有重大应用前景。且量子点作为一种优秀的自发光材料，显示领域是量子点可能最先实现突破的领域。

经过三十多年的研究和发展，量子点的研究已经日趋成熟。尤其以II-VI族为代表的量子点，不仅制备方法成熟，发光性能优异，且所制备的器件性能非常优异。然而，上述材料所含有的Cd、Hg等重金属，其自身固有的毒性对环境和人体均会产生不可逆的危害。因此，发展一种性能优异的无Cd量子点材料成为了现阶段的研究重点。InP作为一种典型的III-V族量子点，其自身不仅不含有重金属元素，而且发射光谱可覆盖整个可见光区，具有较窄峰宽、较高稳定性、较高发光效率等优点。因此，InP量子点被认为是最具市场应用前景的发光材料之一。

量子点的组成一般包含两个部分，其中一个部分是量子点本身，另一个部分是其表面的配体。表面配体对量子点的性能具有至关重要的作用。表面配体可以有效的帮助抑制粒子间相互聚集，并且保护粒子免受其周围化学环境的影响，从而可以显著影响其稳定性，同时也影响其在不同溶剂的中溶解性和分散性。目前，高质量的III-V族量子点均采用的是长链脂肪酸或其他强配体与非配位溶剂的联合使用来制备的。由于强配体的配位能力较强，对III-V族量子点组分的金属原子具有很强的亲和力。因此，制备后的量子点表面具有大量的致密的长链脂肪酸配体，长链脂肪酸配体的存在一定程度上可以提升量子点的稳定性。但是，脂肪酸作为一种常用的长链配体，不仅空间位阻大，且其动态稳定性较差，非常不利于后续壳层的生长。

因此，现有技术有待改进和发展。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种量子点及其制备方法，旨在解决现有III-V族量子点的表面配体亲和力小、不利于壳层均一生长的技术问题。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明一方面提供一种量子点，包括III-V族量子点核和结合在所述III-V族量子点核表面的表面配体，所述表面配体的化学结构通式如式I所示：

其中，所述式I中，R₁和R₂分别独立选自卤素原子、氢原子、羟基、巯基、醚基、硫醚基、醛基、羰基、羧基、硝基、氨基、氰基、异氰基、环氧基、烷氧基、烷基碳酰氧基、烷基氧碳酰基、烷基碳酰基、杂芳基和烃基中的至少一种。