[发明专利]量子点材料的制备装置及制备方法

说明书

本申请属于量子点材料技术领域，尤其涉及一种量子点材料的制备装置及的制备方法。其中，量子点材料的制备装置，沿量子点材料的制备方向，包括依次连通的：量子点核制备单元、电压分离单元、量子点壳制备单元和分离单元；量子点核制备单元用于制备含量子点核的混合溶液，电压分离单元用于分离混合溶液中杂质，量子点壳制备单元用于在量子点核表面制备壳层，分离单元用于混合溶液中的杂质，得到核壳结构的量子点材料。本申请量子点材料的制备装置，通过各单元之间的协同配合作用，不仅保证了两锅法制备工艺的连续性，同时降低了量子点材料与水、氧等环境因素的接触，提高量子点材料的稳定性，提高制备过程的重复性和连续性，简化了反应过程。

技术领域

本申请属于量子点材料技术领域，尤其涉及一种量子点材料的制备装置及制备方法。

背景技术

量子点(quantum dots，QDs)是一类粒径尺寸大小在量子限域效应内的一种典型的纳米材料，不仅继承了体相半导体的特性，同时又表现出自身独特的光学性能，具体表现为：宽吸收、窄发射、荧光量子点产率高、光热稳定性好等。这些独特的优势使得其在在显示、激光、光伏、生物标记等领域具有广泛的应用前景。基于溶液工艺法制备的QLED(Quantum Dot Light Emitting Diodes)显示技术，在下一代显示应用领域的竞争中表现出巨大的优势和潜力。随着QLED相关研究的逐步深入及器件的性能完全满足商业化应用需求，对量子点的各项性能指标的要求会更加的精准与严苛。然而，现有的合成方法通常为热注入法，这类方法只适用于实验室中的毫克或者克级别的合成，而对满足实际应用需求的等比放大到千克、甚至吨级别的合成是非常难以实现。

目前，高质量的核壳量子点通常采用一锅法或者两锅法制备。其中，一锅法是直接从简单的反应前驱体出发，中间过程不涉及量子点核的分离，而是直接通过控制阴阳离子的比例来实现量子点核的生长，然后后续再补加壳层前驱体进行壳层生长。但是一锅法适应范围有限，且制备的量子点性能有待提高。对于一些需要采用两锅法制备的量子点而言，由于整个核壳量子点的生长过程中涉及到核与壳生长的不连续过程，且为了减少核中未反应前驱体对后续壳层生长产生不利的影响，通常需要先对量子点核进行清洗，然后再将清洗后的核用于后续壳层的生长。对一些对水、氧条件比较敏感的量子点核而言，后续清洗过程中会造成量子点核的性能发生不可逆的变化，从而显著影响最终核壳量子点的荧光性能。并且整个反应过程操作繁琐、重复性不佳，不适合大规模的工业化生产的问题。

发明内容

本申请的目的在于提供一种量子点材料的制备装置及其制备方法，旨在一定程度上解决现有量子点材料制备工艺操作繁琐，重复性差，不适合大规模工业化生产的问题。

为实现上述申请目的，本申请采用的技术方案如下：

第一方面，本申请提供一种量子点材料的制备装置，沿量子点材料的制备方向，包括依次连通的：量子点核制备单元、电压分离单元、量子点壳制备单元和分离单元；其中，

所述量子点核制备单元，用于制备含量子点核的混合溶液；

所述电压分离单元，用于分离所述含量子点核的混合溶液中的杂质；

所述量子点壳制备单元，用于在量子点核表面制备壳层；

所述分离单元，用于分离含核壳结构量子点的混合溶液中的杂质。

第二方面，本申请提供一种量子点材料的制备方法，包括以下步骤：

量子点核制备步骤，将成核前驱体溶液制成含量子点核的混合溶液；

电压分离步骤，对所述含量子点核的混合溶液进行电压分离，得到量子点核溶液；

量子点壳制备步骤，将成壳前驱体溶液与所述量子点核溶液混合制成含核壳结构量子点的混合溶液；

分离步骤，对所述含核壳结构量子点的混合溶液进行分离，得到核壳结构量子点材料。