[发明专利]量子点的相转换方法及其应用

说明书

本发明提供了一种量子点的相转换方法，包括以下方法：提供分子式为X‑S‑S‑Y的有机试剂和待处理的第一量子点样品，且X‑S‑S‑Y中，X为至少含有一个极性基团的直链烷烃基且Y为‑(Ar)_t‑R，或者X和Y均为碳氢组成的烃基，其中，R为直链烷烃基，t的取值为0～2的整数；将所述有机试剂和所述第一量子点样品在液相介质中混合处理并加入还原剂，制备得到第二量子点。采用该方法将油相量子点转换为水相量子点，可以改善量子点转换过程中的团聚问题，以及荧光效应降低的现象；而采用该方法将水相量子点转换为油相量子点，可以提高量子点的转化率。

技术领域

本发明属于量子点技术领域，尤其涉及一种量子点的相转换方法及其应用。

背景技术

量子点(quantum dot)是在把激子在三个空间方向上束缚住的半导体纳米结构。随着量子点技术的发展，量子点的应用已经渗透到很多领域，尤为突出的是在量子点发光二极管、太阳能电池、生物标记等领域，特别是生物荧光标记技术。

由于能够用作荧光生物标记的量子点大都是通过油相法制备得到，因此需要对量子点进行表面改性。目前，对油溶量子点进行表面改性转换为水相量子点，通常是采用直链的极性试剂(如巯基酸)在碱性液相条件下对油相量子点进行配体交换实现，如利用短链的配体交换长链的配体如利用巯基乙酸(MPA) 交换油酸(OA)。在实现量子点的相转换的过程中必定会经历表面配体的交换，通常情况下利用配体交换的方式需要调节溶液的pH值，同时也容易造成量子点的团聚现象，降低量子点的荧光强度。具体的，该方法主要有两个缺点：一是大量的极性配体试剂一次性添加到油相量子点溶液中后，碱性试剂的存在导致两个不同极性官能团发生电离，使两种官能团都与量子点结合，造成量子点的团聚；二是量子点表面的配体在逐步的被交换时，碱液中的水分会与量子点表面发生氧化，促使量子点的荧光强度发生萃灭。水相法制备量子点相比于油相法制备量子点具有操作流程简单、成本低、重复性好的优点，因此有很多量子点的相关制备方法都是利用水相法制备得到的。涉及到相关的产品应用时往往需要对水相量子点进行改性，转换成油相量子点。但是，水相量子点转油相量子点时，转换率不高，损失的量子点较多。

发明内容

本发明的目的在于提供一种量子点的相转换方法及其应用，旨在解决现有量子点的相转移方法，要么需要调节溶液的pH值，容易造成量子点的团聚现象，降低量子点的荧光强度；要么转换率不高，损失的量子点较多的问题。

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的相转换方法，包括以下方法：

提供分子式为X-S-S-Y的有机试剂和待处理的第一量子点样品，且X-S-S-Y 中，X为至少含有一个极性基团的直链烷烃基且Y为-(Ar)_t-R，或者X和Y均为碳氢组成的烃基，其中，R为直链烷烃基，t的取值为0～2的整数；

将所述有机试剂和所述第一量子点样品在液相介质中混合处理并加入还原剂，制备得到第二量子点。

本发明第二方面提供一种量子点，所述量子点由上述的量子点的相转移方法制备获得。

本发明第三方面提供一种量子点发光二极管，包括量子点发光层，所述量子点发光层的材料为上述的量子点。

本发明提供的量子点的相转换方法，在第一量子点样品的相转换体系中加入分子式为X-S-S-Y的有机试剂和还原剂，所述X-S-S-Y在还原剂的作用下拆解为有机分子X-SH和有机分子Y-SH。拆解后的两个有机分子中的巯基官能团会分别与量子点表面的金属元素进行共价结合或与量子点表面的有机配体发生交换。根据有机分子X-S-S-Y的极性差异(取决于X、Y的基团类型)，从而有效地将油相量子点转换为水相量子点，或将水相量子点转换为油相量子点。