[发明专利]量子点及其制备方法

说明书

本申请涉及一种量子点及其制备方法，属于纳米材料技术领域。一种量子点，包括磷化铟量子点核和包覆在磷化铟量子点核表面的壳层，磷化铟量子点核含有乙酰丙酮。量子点的制备方法包括：将铟前驱体、酸配体和磷源在第一温度下反应，形成含有磷化铟量子点团簇的溶液。将含有磷化铟量子点团簇的溶液与含有乙酰丙酮的溶液混合，在第二温度下反应，得到磷化铟量子点核。对磷化铟量子点核进行壳层包覆，得到量子点。本申请将乙酰丙酮加入量子点核中，可以有效的延长量子点波长，能够达到目标波段，进而实现发红光。

技术领域

本申请涉及纳米材料技术领域，且特别涉及一种量子点及其制备方法。

背景技术

量子点材料由于发光效率高、激发范围广、发射光谱窄、颜色波长可调等特点，在生物技术、太阳能电池和发光二极管等方面的应用受到越来越多的关注。由于量子限域效应，其发光波长随量子点尺寸的增长不断红移，可扩展至整个可见光及近红外区域。另外，量子点材料还具有发光半峰宽窄、发光效率高、稳定性强等优点，在显示、照明、生物等领域都有广泛的应用前景。常见的量子点材料有II-VI族、III-V族、I-III-VI族等。目前常用的是II-VI族量子点，而II-VI族量子点中大都含重金属元素镉(Cd)，例如CdS和CdSe等，由于存在污染问题大大限制了量子点的应用，而磷化铟(InP)作为典型的III-V族量子点能够很好的解决这个问题，是无镉材料较好的选择。

现有技术在制备InP量子点存在一些问题，制备的InP量子点的吸收波长不够大，达不到要求。

发明内容

针对现有技术的不足，本申请实施例的目的包括提供一种量子点及其制备方法，以改善磷化铟红色核量子点波长不够长的技术问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种量子点，包括磷化铟量子点核和包覆在磷化铟量子点核表面的壳层，磷化铟量子点核含有乙酰丙酮。

本申请实施例的量子点的量子点核含有乙酰丙酮，而非壳层。若壳层中含有乙酰丙酮，能够得到较小的半峰宽，但对量子点波长无明显影响。而本申请将乙酰丙酮加入量子点核中，可以有效的延长量子点波长，能够达到目标波段，进而实现发红光。

在本申请的部分实施例中，量子点的吸收波长大于570nm。该波长的量子点能够发红光。

第二方面，本申请实施例提供了上述量子点的制备方法，包括：将铟前驱体、酸配体和磷源在第一温度下反应，形成含有磷化铟量子点团簇的溶液。将含有磷化铟量子点团簇的溶液与含有乙酰丙酮的溶液混合，在第二温度下反应，得到磷化铟量子点核。对磷化铟量子点核进行壳层包覆，得到量子点。

本申请在制备量子点核之前，先制备磷化铟量子点团簇，以进行乙酰丙酮的成核。该方法能够得到量子点核含有乙酰丙酮的量子点，可以有效的延长量子点荧光吸收波长。

在本申请的部分实施例中，第一温度为120℃-200℃。该温度能够保证反应的正常进行，若低于该温度，反应物可能不发生反应，若高于该温度，可能发生一步反应直接成核。

在本申请的部分实施例中，第二温度为240℃-310℃。该温度能够保证下一步反应的正常进行，若超出该温度范围，反应物可能不发生反应或影响量子点核的反应。

在本申请的部分实施例中，铟前驱体与酸配体的摩尔比为1:5-5:1。铟前驱体与磷源的摩尔比为1:5-5:1。在该用量范围内，铟前驱体能够与磷源充分反应，若超出该范围，可能会影响磷化铟量子点团簇的生成。

在本申请的部分实施例中，乙酰丙酮的用量为铟前驱体的用量的2％-5％。该用量能够使得乙酰丙酮与量子点团簇充分反应，得到磷化铟量子点核。

在本申请的部分实施例中，对磷化铟量子点核进行壳层包覆的步骤包括：对磷化铟量子点核先包覆ZnSe，再包覆ZnS。本申请中包覆在磷化铟量子点核表面的壳层的材料也可以为ZnSe、ZnS、ZnTe、ZnO等。