[发明专利]核壳半导体纳米片、其制备方法及其应用

权利要求书

1.一种核壳半导体纳米片的制备方法，其特征在于，包括：

S1，制备含纤锌矿纳米晶的溶液；

S2，将第一阳离子前体、第一阴离子前体、第一配体、第一溶剂和所述含纤锌矿纳米晶的溶液混合，所述纤锌矿纳米晶作为核，加热反应使得在所述核的表面进行壳的外延生长，得到含所述核壳半导体纳米片的第一产物体系，

所述含纤锌矿纳米晶的溶液中的纤锌矿纳米晶为CdSe，所述第一阳离子前体中的阳离子为Cd，所述第一阴离子前体中的阴离子为S，

所述第一配体选自第一脂肪胺和第一脂肪酸中的一种或多种，所述第一配体与所述第一阳离子前体的摩尔比为小于15，

所述第一阳离子前体与所述第一阴离子前体的摩尔比小于1，

所述第一脂肪胺的C原子数为8~18，所述第一脂肪酸的C原子数为8~18。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一阳离子前体与所述第一阴离子前体的摩尔比为1：1.5~1：2。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一配体为所述第一脂肪酸，所述第一阳离子前体与所述第一脂肪酸的摩尔比为1：5 ~1：10。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一配体为所述第一脂肪胺和所述第一脂肪酸，所述第一脂肪胺、所述第一脂肪酸、所述第一阳离子前体的摩尔比为5:5:1。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述S2中的反应温度为220℃~280℃。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述S1包括将第二阳离子前体、第二阴离子前体、第二配体和第二溶剂混合并加热反应得到含纤锌矿纳米晶的第二产物体系，对所述第二产物体系进行分离纯化得到所述纤锌矿纳米晶，将所述纤锌矿纳米晶溶解于第三溶剂中得到所述含纤锌矿纳米晶的溶液。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述S2还包括对所述第一产物体系进行分离纯化，得到所述核壳半导体纳米片。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于， 所述制备方法还包括：S3，对所述核壳半导体纳米片进行表面处理以去除表面缺陷，得到性能优化的核壳半导体纳米片，所述S3中，包括S3a，将第二脂肪胺、第四溶剂、所述核壳半导体纳米片和所述第一阴离子前体混合，在80℃~150℃中保持一定时间，并进行纯化分离，得到第一表面处理的核壳半导体纳米片，所述S3中，还包括S3b，将所述第一表面处理的核壳半导体纳米片、第三脂肪胺和第五溶剂混合，加热至150℃~250℃后加入三烷基膦反应一定时间，降温至0~100℃后加入第一阳离子的短链羧酸前体和第四脂肪胺，得到含第二表面处理的核壳半导体纳米片的第三产物体系，所述S3中，还包括S3c，对所述第三产物体系进行光照处理，得到第三表面处理的核壳半导体纳米片。

9.一种核壳半导体纳米片，其特征在于，由权利要求1至8中任一项所述的制备方法制备而成，所述核壳半导体纳米片的核的材料为第一半导体材料，且所述核为纤锌矿纳米晶，所述纤锌矿纳米晶位于所述核壳半导体纳米片的中心位置；所述壳的材料为第二半导体材料，所述核壳半导体纳米片具有发光各向异性，

所述核壳半导体纳米片为进行表面处理以去除表面缺陷的核壳半导体纳米片，所述表面处理包括：将第二脂肪胺、第四溶剂、所述核壳半导体纳米片和所述第一阴离子前体混合，在80℃~150℃中保持一定时间，并进行纯化分离，得到第一表面处理的核壳半导体纳米片，将所述第一表面处理的核壳半导体纳米片、第三脂肪胺和第五溶剂混合，加热至150℃~250℃后加入三烷基膦反应一定时间，降温至0~100℃后加入第一阳离子的短链羧酸前体和第四脂肪胺，得到含第二表面处理的核壳半导体纳米片的第三产物体系，对所述第三产物体系进行光照处理，得到第三表面处理的核壳半导体纳米片，所述第一半导体材料为CdSe，所述第二半导体材料为CdS，所述半导体纳米片的荧光量子产率大于等于90%，所述核壳半导体纳米片的荧光衰减曲线呈单指数，且为荧光非闪烁。