[发明专利]一种二氧化硅包覆量子棒的制备方法

说明书

本发明提供了一种二氧化硅包覆量子棒的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：(1)将CdSe/CdS量子棒的溶液溶于含有乳化剂的溶剂中，搅拌混合；(2)向步骤(1)得到的混合溶液中滴加氨水，形成微乳液；(3)向步骤(2)得到的微乳液中加入TEOS反应，反应后加入甲醇破乳后得到二氧化硅包覆量子棒；本发明提供的制备方法，通过先合成量子棒，再在量子棒表面包覆二氧化硅壳层，制备出更加高效稳定的二氧化硅包覆量子棒结构的纳米晶体，相比于未被二氧化硅包覆的量子棒，荧光量子产率呈显著上升且更稳定；并且由于棒状纳米晶体具备偏振特性，可应用于带偏振功能的显示器件中。

技术领域

本发明属于纳米材料领域，涉及一种二氧化硅包覆量子棒的制备方法。

背景技术

量子点是一种重要的低维半导体材料，其三个维度上的尺寸都不大于其对应的半导体材料的激子玻尔半径的两倍。量子点一般为球形或类球形，其直径常在2-20nm之间。量子点是一种纳米级别的半导体，通过对这种纳米半导体材料施加一定的电场或光压，它们便会发出特定频率的光，而发出的光的频率会随着这种半导体的尺寸的改变而变化，因而通过调节这种纳米半导体的尺寸就可以控制其发出的光的颜色，由于这种纳米半导体拥有限制电子和电子空穴(Electron hole)的特性，这一特性类似于自然界中的原子或分子，因而被称为量子点。

小的量子点，例如胶体半导体纳米晶，可以小到只有2到10个纳米，这相当于10到50个原子的直径的尺寸，在一个量子点体积中可以包含100到100,000个这样的原子。自组装量子点的典型尺寸在10到50纳米之间。通过光刻成型的门电极或者刻蚀半导体异质结中的二维电子气形成的量子点横向尺寸可以超过100纳米。将10纳米尺寸的三百万个量子点首尾相接排列起来可以达到人类拇指的宽度。

量子棒技术是一种新型的显示技术，它兼具有超高的色域和偏振特性。量子棒指的是两个维度方向上都受到量子限域效应影响的一种一维材料。块体是三维的立方体，如果其中一个维度非常薄，达到几纳米厚，就是薄膜，也就是量子阱；如果其中两个维度都很小，只有一个方向比较大，就是纳米线，足够细的就是量子棒，如果三个维度都很小，就是纳米颗粒，也就是量子点。

CN101717644A公开了一种二氧化硅包覆量子点的制备方法，包括：将CdSe/CdS核-壳结构量子点分散到环己烷中得到第一混合液；向所述第一混合液中加入正己烷、表面活性剂和正硅酸乙酯得到第二混合液；向所述第二混合液中加入氨水进行反应；将反应产物沉淀并分离得到二氧化硅包覆的量子点。此方法先将CdSe/CdS量子点分散到环己烷中得到第一混合液，然后以正己烷作为分散剂加入到所述第一混合液中，由于正己烷与环己烷极性相近，从而使量子点可以很好地分散在正己烷中，当正硅酸乙酯水解形成SiO₂后能够最大限度的包裹在量子点上，得到粒径均匀的SiO₂包覆的CdSe/CdS核-壳结构的量子点。但是此方法包覆的是量子点，其无法得到高效稳定的量子棒。

CN107474821A公开了一种二氧化硅包裹量子点及其制备方法，该二氧化硅以硅烷化试剂为原料，加入到含有量子点的无水有机溶剂中，反应制成二氧化硅包裹的量子点，其中硅烷化试剂与量子点的质量比0.1～10:1，制备时，将一定量的硅烷化试剂加入到含有量子点的无水有机溶剂中，在密封或敞开条件和一定温度下连续搅拌一段时间得到二氧化硅包裹量子点样品，无水有机溶剂是指分析纯的有机溶剂或者完全无水的有机溶剂，硅烷化试剂依靠有机溶剂或者空气中残留的水分进行水解反应得到二氧化硅包覆层。此方法制备方法简单，无需引入水、氨、巯基等催化剂，不会削弱量子点初始的荧光效率，所得到的二氧化硅包覆量子点纳米材料具有非常高的量子效率和稳定性。但是其也是制备包覆量子点，无法进行量子棒的包覆。

目前量子棒技术的难点是不能实现高效稳定的量子棒，限制了该技术在显示技术中的应用。如何实现制备高效稳定的量子棒，对于其应用具有重要的意义。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种二氧化硅包覆量子棒的制备方法。