[发明专利]一种锰掺杂二硫化钼量子点材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种锰掺杂二硫化钼量子点材料及其制备方法，其中，所述方法包括步骤：将钼盐、锰盐以及含硫有机物分散在有机醇溶剂中形成的初始混合液填充到介孔分子筛的孔隙中，得到前驱体材料；对所述前驱体材料进行煅烧、蚀刻处理后得到锰掺杂二硫化钼材料；对分散在分散介质中的锰掺杂二硫化钼材料进行超声处理制得所述锰掺杂二硫化钼量子点材料。本发明提供的制备方法通过简单地调节材料内部的锰、钼比例，可以实现控制锰掺杂二硫化钼材料的能隙结构，进而改变锰掺杂二硫化钼材料的光电性能，本发明方法操作简单、批次稳定性好，可以批量化制备锰掺杂二硫化钼量子点材料，实现工业化应用。

技术领域

本发明涉及二硫化钼量子点制备领域，尤其涉及一种锰掺杂二硫化钼量子点材料及其制备方法。

背景技术

量子点是指粒径介于1～10nm之间的纳米颗粒，量子点材料由于电子和空穴被量子限域，其原本连续的能带结构能够变成分立能级结构，因而具有良好的半导体性能。量子点材料由于其独特的光学性能，被认为在光电显示、医疗监测、生物传感器等领域有广泛的应用，并成为研究热点。但是，传统的量子点材料中含有Cd、Te等重金属元素，不仅成本高昂，还具有较强的生物毒性，这限制了量子点材料的广泛应用。

二硫化钼作为钼辉矿的组要成分，来源非常广泛，成本低廉。二硫化钼与石墨相似，具有层状的微观结构，各层间通过范德华力相互作用结合在一起。由于范德华力作用比较弱，因此，通过外界施加动力，即可获得纳米尺寸的二硫化钼材料。近期研究表明，二硫化钼纳米材料拥有类似石墨烯量子点材料的能级特性，是性能良好的半导体材料，有望应用在太阳能电池、发光器件、光学生物标记等领域。

发明内容

发明人发现，由于硫化锰材料具有较高的带隙宽度，其与带隙较窄的材料掺杂后，可以有效地改变材料原有的带隙，并调控材料的光电性能。

本发明的目的在于提供一种锰掺杂二硫化钼量子点材料的制备方法，该方法通过调节材料内部锰、钼比例，可以实现控制掺杂二硫化钼量子点材料的能隙结构，进而改变掺杂二硫化钼量子点材料的光电性能。

本发明的技术方案如下：

一种锰掺杂二硫化钼量子点材料的制备方法，其中，包括步骤：

将钼盐、锰盐以及含硫有机物分散在有机醇溶剂中，得到初始混合液；

向所述初始混合液中加入介孔分子筛，搅拌使所述初始混合液填充到所述介孔分子筛的孔隙中，得到前驱体材料；

对所述前驱体材料进行煅烧处理后得到煅烧产物，将所述煅烧产物转移至刻蚀液中溶解所述介孔分子筛，得到锰掺杂二硫化钼材料；

将所述锰掺杂二硫化钼材料研磨后加入分散介质和稳定剂，超声处理后得到超声分散液；

对所述超声分散液进行离心，制得所述锰掺杂二硫化钼量子点材料。

有益效果：本发明以钼盐、锰盐、含硫有机物分别作为锰掺杂二硫化钼量子点材料的钼源、锰源和硫源；以介孔分子筛作为模板剂，在反应过程中，反应液渗入介孔分子筛的孔隙中，通过煅烧处理后采用刻蚀液除去模板剂，得到具有介孔分子筛模板的介孔结构的锰掺杂二硫化钼材料；对分散在分散介质中的锰掺杂二硫化钼材料进行超声处理后，得到所述锰掺杂二硫化钼量子点材料。本发明提供的制备方法通过简单地调节材料内部的锰、钼比例，可以实现控制锰掺杂二硫化钼材料的能隙结构，进而改变锰掺杂二硫化钼材料的光电性能，本发明方法操作简单、批次稳定性好，可以批量化制备锰掺杂二硫化钼量子点材料，实现工业化应用；且本发明方法制备的锰掺杂二硫化钼量子点材料与传统量子点材料相比，不含有Cd、Te等重金属元素，更加安全环保。

附图说明

图1为本发明实施方式中一种锰掺杂二硫化钼量子点材料的制备方法的流程图。

具体实施方式