[发明专利]核壳结构纳米晶及其制备方法

说明书

本申请提供一种核壳结构纳米晶，包括纳米晶核，包覆在所述纳米晶核上的第一子壳层，包覆在所述第一子壳层上的第二子壳层，以及包覆在所述第二子壳层上的第三子壳层，其中，第二子壳层的厚度大于第一子壳层的厚度。本申请通过在纳米晶核上依次包覆较薄的第一子壳层、较厚的第二子壳层和第三子壳层，制备得到了发光效率高(≥80％)的纳米晶。

技术领域

本申请属于纳米材料制备技术领域，尤其涉及一种核壳结构纳米晶及其制备方法。

背景技术

纳米晶具有激发波长范围宽、发射峰窄、斯洛克斯位移大、粒径可控、光化学稳定性强等优异的发光性能，在显示、照明、太阳能电池、生物成像等方面有着广阔的发展前景。

纳米晶的表面缺陷会增加非辐射跃迁的几率，从而对其发光特性造成不良影响。为了解决这一问题，一般在纳米晶核的表面包覆壳层，以增强其发光效率、提高稳定性。然而，现有技术中，由于壳层与纳米晶核，以及壳层内各层之间存在晶格不匹配等问题，导致纳米晶的发光效率依然不高。

发明内容

针对上述技术问题，本申请提供一种核壳结构纳米晶及其制备方法，旨在提升纳米晶的发光效率。

根据本申请的一个方面，提供一种核壳结构纳米晶，包括：

纳米晶核；

第一子壳层，所述第一子壳层包覆在所述纳米晶核上；

第二子壳层，所述第二子壳层包覆在所述第一子壳层上；以及

第三子壳层，所述第三子壳层包覆在所述第二子壳层上，

其中，所述第二子壳层的厚度大于所述第一子壳层的厚度。

进一步地，所述第二子壳层的厚度为1～3nm。

进一步地，所述第一子壳层的厚度小于等于0.5nm。

进一步地，所述第三子壳层的厚度为1～3nm。

进一步地，所述纳米晶核包括III-V族、II-VI族、I-VI族以及I-III-VI族纳米晶核中的任意一种。

根据本申请的另一个方面，提供一种核壳结构纳米晶的制备方法，其特征在于，包括步骤：

S1、获得包含纳米晶核的第一反应体系；

S2、于所述第一反应体系中加入第一前驱体，在所述纳米晶核上包覆第一子壳层，形成第二反应体系；

S3、于所述第二反应体系中加入第二前驱体，在所述第一子壳层上包覆第二子壳层，形成第三反应体系；

S4、于所述第三反应体系中加入第三前驱体，在所述第二子壳层上包覆第三子壳层，制得所述核壳结构纳米晶；

其中，所述第二子壳层的厚度大于所述第一子壳层的厚度。

进一步地，所述第一前驱体至少包括硒前驱体，所述第一子壳层为ZnSe；所述第二前驱体至少包括锌前驱体和硫前驱体，所述第二子壳层为ZnSeS；所述第三前驱体至少包括硫前驱体，所述第三子壳层为ZnS。

进一步地，所述第一前驱体还包括锌前驱体，所述第二前驱体还包括硒前驱体，所述第三前驱体还包括锌前驱体。

进一步地，所述第二前驱体包括锌前驱体、硒前驱体和硫前驱体，所述步骤S3包括：通过逐步升温的方式，于所述第二反应体系中交替加入锌前驱体、硒前驱体和硫前驱体，在所述第一子壳层上包覆第二子壳层，形成第三反应体系。

与现有技术相比，本申请的优点主要在于：