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量子点的制备方法、量子点及含其的组合物、发光器件与流程

时间:2022-02-03 阅读: 作者:专利查询

量子点的制备方法、量子点及含其的组合物、发光器件与流程

1.本技术涉及光电技术领域,具体而言,涉及一种量子点的制备方法、量子点及含其的组合物、发光器件。


背景技术:

2.量子点材料是尺寸在纳米级的无机材料,具有优良的发光性能,在显示、照明和生物等领域具有广阔的应用前景。相比荧光粉等发光材料,量子点具有发光范围可调、荧光半峰宽窄、量子效率高、稳定性强等优势。考虑到环保因素,现有的含镉量子点材料在应用中受到很大限制,以磷化铟为代表的无镉量子点是近年来的研发重点。在磷化铟成核中,具有以共价键结合、成核速度快、晶格缺陷多等特点,导致其荧光发射半峰宽较宽,量子效率较低。尤其是红光量子点,由于其需要较大的成核尺寸,进一步增加了其制备难度。另外,本征磷化铟的晶格缺陷较多,量子效率很低,需要通过在量子点核外包覆壳层,来提升发光性能。但是,iii-v族的inp量子点,与常用的ii-vi族znse或zns壳层之间晶格不匹配度较高,导致包覆效果较差。
3.现有技术中inp基量子点存在的主要问题是荧光量子产率低,发光半峰宽大(色纯度低),光、热、水稳定性差是制约其应用的主要原因。如何缩小半峰宽一直是无镉量子点研究的热点和难点。


技术实现要素:

4.本技术的目的在于提供一种量子点,上述量子点包括iii-v族核,和直接设置在上述iii-v族核的至少一部分的表面上的ii-iii-v-vi-vi族壳层,上述ii-iii-v-vi-vi族壳层中包含硒元素和硫元素。
5.进一步地,上述量子点还包括设置在上述ii-iii-v-vi-vi族壳层上并且包括至少两个层的多层壳,优选上述多层壳至少包括一个ii-vi族壳层。
6.进一步地,上述多层壳包括znse、znses、zns、或其组合,优选上述多层壳的厚度为4~15个单层。
7.进一步地,上述ii-iii-v-vi-vi族壳层中的两种vi族元素的物质的量之比为(0.02~8):1,上述iii-v族核中的v族元素和上述ii-iii-v-vi-vi族壳中的v族元素的总摩尔量与上述ii-iii-v-vi-vi族壳层中的两种vi族元素的总摩尔量的比值为(0.08~9):1。
8.进一步地,上述量子点的平均尺寸为3.5~5.0nm。
9.进一步地,上述量子点的紫外可见吸收光谱400nm与450nm处光密度的吸收比率为(1.5~4):1。
10.进一步地,上述量子点的紫外可见吸收峰波长为580~630nm,紫外可见吸收峰的半半峰宽≤23nm,上述量子点为无镉量子点。
11.进一步地,上述iii-v族核包括铟和v族元素中的磷和砷的至少一种,上述ii-iii-v-vi-vi族壳层还包括铟、锌和v族元素中的磷和砷的至少一种。
12.进一步地,上述iii-v族核和/或上述ii-iii-v-vi-vi族壳层还包括掺杂金属元素或掺杂非金属元素,上述掺杂金属元素选自al、ga、tl、li、na、k、rb、cs、be、mg、sr、ba、v、fe、co、zr、w、ti、mn、ni、sn、或其组合,上述掺杂非金属元素选自b、o、s、se、te、f、cl、br、i、si、或其组合。
13.进一步地,上述量子点的最大荧光发射波长在600~650nm内可调。
14.进一步地,上述量子点的荧光发射半峰宽≤36nm,荧光量子效率≥60%。
15.本技术还提供一种量子点的制备方法,包括以下步骤:s1,准备iii-v族/ii-iii-v-vi族量子点;s2,将第一ii族元素前体、第一溶剂、可选的第一配体混合并加热得到第一体系,将上述第一体系和上述iii-v族/ii-iii-v-vi族量子点混合并反应得到第二体系,然后将上述第二体系与第一vi族元素前体混合后继续反应,反应终止后得到含有iii-v族/ii-iii-v-vi-vi族量子点的第三溶液;其中,上述iii-v族/ii-iii-v-vi族量子点的ii-iii-v-vi族壳层中的vi族元素为硒元素或硫元素,上述第一vi族元素前体的vi族元素为硒元素和硫元素中的一种或两种,且当上述第一vi族元素前体的vi族元素仅为一种元素时,上述一种元素与上述ii-iii-v-vi族壳层中的vi族元素不同,上述第一ii族元素前体的投料摩尔量大于上述第一vi族元素前体的投料摩尔量。
16.进一步地,上述步骤s1包括:准备含iii-v族核的第一溶液以及含ii-iii-v-vi族量子点的第二溶液;将上述第一溶液和上述第二溶液混合并加热反应,反应终止后得到iii-v族/ii-iii-v-vi族量子点。
17.进一步地,上述第一ii族元素前体中的ii族元素与上述第一vi族元素前体中的vi族元素的物质的量之比为(200~5):1;优选地,上述第一ii族元素前体中的ii族元素与上述第一配体的物质的量之比为(40~5):1。
18.进一步地,上述制备方法还包括:s3,在上述第三溶液中加入长链脂肪酸,上述长链脂肪酸和上述步骤s2中剩余的上述第一ii族元素前体及剩余的上述第一vi族元素前体反应,反应终止后得到含有第一iii-v族/ii-iii-v-vi-vi族/ii-vi族量子点或iii-v族/ii-iii-v-vi-vi族/ii-vi-vi族量子点的第四溶液,或者,上述制备方法还包括:s3’,在上述第三溶液中加入长链脂肪酸和第四vi族元素前体,上述长链脂肪酸和上述步骤s2中剩余的上述第一ii族元素前体、上述第四vi族元素前体反应,反应终止后得到含有第一iii-v族/ii-iii-v-vi-vi族/ii-vi族量子点或iii-v族/ii-iii-v-vi-vi族/ii-vi-vi族量子点的第四溶液;优选上述第一ii族元素前体中的ii族元素与上述长链脂肪酸的物质的量之比为(0.25~2):1。
19.进一步地,上述制备方法还包括:s4,在上述第四溶液中加入第一硒前体,加热反应一定时间,反应终止后得到含有第二iii-v族/ii-iii-v-vi-vi族/ii-vi族量子点或第一iii-v族/ii-iii-v-vi-vi族/ii-vi族/ii-vi族量子点或iii-v族/ii-iii-v-vi-vi族/ii-vi-vi族/ii-vi族量子点的第五溶液,优选上述第一ii族元素前体中的ii族元素与上述第一硒前体中的硒元素的物质的量之比为(50~2):1。
20.进一步地,上述制备方法还包括:s5,在上述第五溶液中加入第一硫前体,加热反应一定时间,反应终止后得到含有第二iii-v族/ii-iii-v-vi-vi族/ii-vi族/ii-vi族量子点或iii-v族/ii-iii-v-vi-vi族/ii-vi族/ii-vi族/ii-vi族量子点或iii-v族/ii-iii-v-vi-vi族/ii-vi-vi族/ii-vi族/ii-vi族量子点的第六溶液,优选上述第一ii族元素前体中
的ii族元素与上述第一硫前体中的硫元素的物质的量之比为(50~2):1。
21.进一步地,上述准备含iii-v族核的第一溶液的步骤包括:将第一iii族元素前体、可选的脂肪酸、第二溶剂混合并加热至第一温度,然后降温至第二温度时加入第一v族元素前体,然后加热至第三温度,反应终止后得到含iii-v族核的第一溶液;优选地,上述第一ii族元素前体中的ii族元素与上述第一v族元素前体中的v族元素的物质的量之比为(200~40):1,上述第一ii族元素前体中的ii族元素与上述第一iii族元素前体中的iii族元素的物质的量之比为(200~8):1。
22.进一步地,上述准备含ii-iii-v-vi族量子点的第二溶液的步骤包括:将第二iii族元素前体、第二ii族元素前体、第二配体、第三溶剂混合并在第四温度下加热反应一定时间,然后降温至第五温度,加入第二v族元素前体、第三配体、第三vi族元素前体反应,反应终止后得到含ii-iii-v-vi族量子点的第二溶液;优选地,上述第一ii族元素前体中的ii族元素与上述第二iii族元素前体中的iii族元素的物质的量之比为(40~4):1,上述第一ii族元素前体中的ii族元素与上述第二v族元素前体中的v族元素的物质的量之比为(40~4):1,上述第一ii族元素前体中的ii族元素与上述第三vi族元素前体中的vi族元素的物质的量之比为(40~4):1。
23.进一步地,上述iii-v族核的紫外可见吸收峰波长为460~550nm,上述iii-v族核的紫外可见吸收峰的半半峰宽为27~35nm,优选上述ii-iii-v-vi族量子点的紫外可见吸收峰的峰底起点位置为400~500nm。
24.进一步地,上述量子点的iii-v族核包括铟和v族元素中的磷和砷的至少一种,上述量子点的ii-iii-v-vi-vi族壳层包括铟、锌、硒、硫和v族元素中的磷和砷的至少一种。
25.本技术还提供一种组合物,包括如上述的任一制备方法得到的量子点或包括如上述的任一量子点。
26.本技术还提供一种发光器件,包括如上述的任一制备方法得到的量子点或包括如上述的任一量子点。
27.应用本技术的技术方案,通过在iii-v族量子点核外包覆ii-iii-v-vi-vi族壳层,解决了现有技术中iii-v族量子点半峰宽大、荧光效率低、稳定性差的问题,制备得到的核壳量子点的半峰宽窄、荧光效率高,且在量子点膜中具有良好的稳定性。
附图说明
28.图1为本技术实施例1的含inznps四元量子点的混合液、含inp核的溶液、提纯后的inp/inznps量子点的紫外可见吸收光谱图;
29.图2为本技术实施例1的inp/inznps量子点的透射电镜图;
30.图3为本技术实施例3的inp/inznpsse/znse/zns量子点的透射电镜图;
31.图4为本技术实施例3的inp/inznpsse/znse/zns量子点的紫外可见吸收光谱图;
32.图5为本技术对比例的inp/inznps/znse/zns量子点的透射电镜图。
具体实施方式
33.应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本技术提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常
理解的相同含义。
34.需要说明的是,本技术的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本技术的实施例。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
35.本技术提供一种量子点,量子点包括iii-v族核,和直接设置在iii-v族核的至少一部分的表面上的ii-iii-v-vi-vi族壳层,ii-iii-v-vi-vi族壳层中包含硒元素和硫元素。通过在iii-v族量子点核外包覆ii-iii-v-vi-vi族壳层,解决了现有技术中iii-v族量子点半峰宽大、荧光效率低、稳定性差的问题,制备得到的核壳量子点的半峰宽窄、荧光效率高,且在量子点膜中具有良好的稳定性。
36.本技术中“ii族”指的是iia族元素和iib族元素,可包括cd、zn、hg、和mg,但是不限于此。
37.在一些实施例中,量子点还包括设置在ii-iii-v-vi-vi族壳层上并且包括至少两个层的多层壳,优选多层壳至少包括一个ii-vi族壳层。例如,量子点包括设置于iii-v族/ii-iii-v-vi-vi族核壳结构外的znse壳层和包覆znse壳层的zns壳层。上述多层壳中的至少两个层的每一个层包括一个或多个单层(monolayer)。
38.在一些实施例中,上述ii-iii-v-vi-vi族壳层为完全合金化的壳层或部分合金化的壳层。完全合金化是指各元素分布均匀,部分合金化是指部分区域各元素分布均匀或者部分元素在各区域均匀分布。
39.在一些实施例中,多层壳包括znse、znses、zns、或其组合,优选多层壳的厚度为4~15个单层(monolayer)。
40.在一些实施例中,多层壳的厚度为4~8个单层。在一些实施例中,多层壳的厚度为9~15个单层。
41.在一些实施例中,ii-iii-v-vi-vi族壳层中的两种vi族元素的物质的量之比为(0.02~8):1,iii-v族核中的v族元素和ii-iii-v-vi-vi族壳中的v族元素的总摩尔量与ii-iii-v-vi-vi族壳层中的两种vi族元素的总摩尔量的比值为(0.08~9):1。即ii-iii-v-vi-vi族壳层中的硒元素与硫元素的物质的量之比为(0.02~8):1,或ii-iii-v-vi-vi族壳层中的硫元素与硒元素的物质的量之比为(0.02~8):1。
42.在一些实施例中,ii-iii-v-vi-vi族壳层中的两种vi族元素的物质的量之比为(0.02~4):1或(4.1~8):1,iii-v族核中的v族元素和ii-iii-v-vi-vi族壳中的v族元素的总摩尔量与ii-iii-v-vi-vi族壳层中的两种vi族元素的总摩尔量的比值为(0.08~3):1或(3.1~5.9):1或(6~9):1。
43.在一些实施例中,上述量子点的平均尺寸为3.5~5.0nm。同一批制备的量子点可具有相对恒定的颗粒形状,平均尺寸通过透射电子显微镜图像测定,但不限于此。当量子点具有球形形状时,上述量子点的平均尺寸可为直径。当上述量子点为非球形形状的颗粒,上述量子点的尺寸可为由量子点的电子显微镜图像的二维面积计算得到的等效(相等)面积的圆的直径。
44.在一些实施例中,上述包覆有多壳层的量子点的紫外可见吸收光谱400nm与450nm处的光密度的吸收比率为(1.5~4):1,吸收比率的表达式为od
450nm
/od
400nm

45.在一些实施例中,量子点的紫外可见吸收峰波长为580~630nm,紫外可见吸收峰的半半峰宽≤23nm,量子点为无镉量子点。
46.在一些实施例中,iii-v族核包括铟和v族元素中的磷和砷的至少一种,ii-iii-v-vi-vi族壳层还包括铟、锌和v族元素中的磷和砷的至少一种。
47.在一些实施例中,iii-v族核和/ii-iii-v-vi-vi族壳层还包括掺杂金属元素或掺杂非金属元素,掺杂金属元素选自al、ga、tl、li、na、k、rb、cs、be、mg、sr、ba、v、fe、co、zr、w、ti、mn、ni、sn、或其组合,掺杂非金属元素选自b、o、s、se、te、f、cl、br、i、si、或其组合。上述掺杂元素在iii-v族核、ii-iii-v-vi-vi族壳层、或其组合中掺杂。
48.在一些实施例中,iii-v族核可包括:gan、gap、gaas、gasb、aln、alp、alas、alsb、inn、inp、inas、insb。
49.ii-iii-v-vi族量子点可包括:gaznps、gaznpse、gaznpte、gaznass、gaznasse、gaznaste、gaznns、gaznnse、gaznnte、gaznsbs、gaznsbse、gaznsbte、alznps、alznpse、alznpte、alznass、alznasse、alznaste、alznns、alznnse、alznnte、alznsbs、alznsbse、alznsbte、inznps、inznpse、inznpte、inznass、inznasse、inznaste、inznns、inznnse、inznnte、inznsbs、inznsbse、inznsbte。
50.在一些实施例中,量子点的结构为inp/inznpsse/znse/zns、inp/inznpsse/zns/znse/zns、inp/inznpsse/znses/znse/zns、inp/inznassse/znse/zns、inp/inznassse/zns/znse/zns、inp/inznassse/znses/znse/zns、inas/inznpsse/znse/zns、inas/inznpsse/zns/znse/zns、inas/inznpsse/znses/znse/zns、inas/inznassse/znse/zns、inas/inznassse/zns/znse/zns或inas/inznassse/znses/znse/zns。
51.在一些实施例中,量子点的最大荧光发射波长在600~650nm内可调。
52.在一些实施例中,34nm≤量子点的荧光发射半峰宽≤39nm,荧光量子效率≥60%。
53.在一些实施例中,量子点的荧光发射半峰宽≤36nm,荧光量子效率≥60%。
54.在一些实施例中,量子点的荧光发射半峰宽≤34nm,荧光量子效率≥70%。
55.在一些实施例中,量子点的荧光发射半峰宽≤34nm,荧光量子效率<80%。
56.在一些实施例中,30nm<量子点的荧光发射半峰宽≤34nm,荧光量子效率<80%。
57.本技术还提供一种量子点的制备方法,包括:s1,准备iii-v族/ii-iii-v-vi族量子点;s2,将第一ii族元素前体、第一溶剂、可选的第一配体混合并加热得到第一体系,将第一体系和iii-v族/ii-iii-v-vi族量子点混合并反应一定时间得到第二体系,然后将第二体系与第一vi族元素前体混合后继续反应,反应终止后得到含有iii-v族/ii-iii-v-vi-vi族量子点的第三溶液;其中,iii-v族/ii-iii-v-vi族量子点的ii-iii-v-vi族壳层中的vi族元素为硒元素或硫元素,第一vi族元素前体的vi族元素为硒元素和硫元素中的一种或两种,且当第一vi族元素前体的vi族元素仅为一种元素时,上述一种元素与ii-iii-v-vi族壳层中的vi族元素不同,第一ii族元素前体的投料摩尔量大于第一vi族元素前体的投料摩尔量。
58.需要说明的是,本技术制备方法中“摩尔比”或者“物质的量的比例”指的是原料的物质的量之比,并非反应过程中的物质的量之比。另外,本技术中将a物质加入b物质中反
应,指的是通过一定加料方式使a物质与b物质能够相互接触从而发生物理或化学反应,该加料方式可以是将a物质加入至放置有b物质的容器中,或将b物质加入至放置有a物质的容器中,或将a物质和b物质同时加入同一容器中,除非特殊说明仅指哪一种加料方式。第一ii族元素前体的投料摩尔量和第一vi族元素前体的投料摩尔量分别以ii族元素、vi族元素的摩尔量计算。
59.步骤s2中,通过先将第一ii族元素前体与iii-v族/ii-iii-v-vi族量子点混合反应并控制第一vi族元素前体的投料量小于第一ii族元素前体的投料量,使加入的第一vi族元素前体和第一ii族元素前体在ii-iii-v-vi族壳层基础上进行生长,从而形成ii-iii-v-vi-vi族壳层。本技术通过在iii-v族量子点核外包覆ii-iii-v-vi-vi族壳层,解决了现有技术中iii-v族量子点荧光发射半峰宽大、荧光效率低、稳定性差的问题,制备得到的核壳量子点的荧光发射半峰宽窄、荧光效率高,且在量子点膜中具有良好的稳定性。
60.在一些实施例中,步骤s1包括:准备含iii-v族核的第一溶液以及含ii-iii-v-vi族量子点的第二溶液;将第一溶液和第二溶液混合并加热反应,反应终止后得到iii-v族/ii-iii-v-vi族量子点。上述原料中的ii-iii-v-vi族量子点为完全合金化的量子点或部分合金化的量子点,为了促进得到的iii-v族/ii-iii-v-vi族量子点的ii-iii-v-vi族壳层中的元素分布更均一,作为原料的ii-iii-v-vi族量子点优选完全合金化的量子点。
61.在一些实施例中,将第一溶液和第二溶液混合后加热反应的反应温度为250~320℃。
62.在一些实施例中,量子点的iii-v族核包括铟和v族元素中的磷和砷的至少一种,量子点的ii-iii-v-vi-vi族壳层包括铟、锌、硒、硫和v族元素中的磷和砷的至少一种。
63.在一些实施例中,iii-v族量子点核的紫外可见吸收峰波长为460~550nm,iii-v族量子点核的紫外可见吸收峰的半半峰宽为27~35nm,ii-iii-v-vi族量子点的紫外可见吸收峰的峰底起点位置为400~500nm。需要说明的是,本技术中的紫外可见吸收峰均指紫外可见吸收光谱中的第一激子峰,iii-v族量子点的紫外可见吸收光谱第一激子峰较明显,其它峰峰形不明显。
64.在一些实施例中,本技术的制备得到的量子点的最大荧光发射波长在600~650nm内可调,量子点的荧光发射半峰宽≤36nm,荧光量子效率≥60%。在一些优选的实施例中,量子点的荧光发射半峰宽≤34nm,荧光量子效率≥70%。
65.在一些实施例中,本技术制备得到的iii-v族/ii-iii-v-vi-vi族核壳量子点的平均尺寸为3.5~5.0nm。
66.在一些实施例中,本技术的制备得到的包覆有上述多壳层的量子点的紫外可见吸收光谱400nm与450nm处光密度的吸收比率为(1.5~4):1。
67.本技术在一些实施例中,步骤s2的反应温度为250~320℃。
68.在一些实施例中,第一ii族元素前体为锌前体,可以是但不限于醋酸锌、丙酸锌、乙酰丙酮锌、丁酸锌。第一vi族元素前体可以是但不限于se-tbp(硒-三丁基膦)、se-top(硒-三辛基膦)、se-tpp(硒-三苯基膦)、se-ode(硒-十八烯)、se-topo(硒-三辛基氧膦)、s-tbp(硫-三丁基膦)、s-top(硫-三辛基膦)、s-ode(硫-十八烯)、s-oa(硫-油酸)、s-(tms)2(二(三甲基硅)硫)、s-ola(硫-油胺)、ddt(十二烷基硫醇)、se-s-top(硒-硫-三辛基膦)、se-s-tbp(硒-硫-三丁基膦)、se-s-ode(硒-硫-十八烯)。
69.在一些实施例中,第一vi族元素前体的vi族元素为硒元素和硫元素中的两种,即硒硫混合前体。当ii-iii-v-vi族壳层中的vi族元素为硫元素,上述硒硫混合前体中的的硒元素与硫元素的摩尔量之比为(0.2~5):1,当ii-iii-v-vi族壳层中的vi族元素为硒元素,硒硫混合前体中的的硫元素与硒元素的摩尔量之比为(0.2~5):1。
70.在一些实施例中,第一溶剂为非配位溶剂,可以是但不限于ode(十八烯)、角鲨烷、十八烷、二十二烷、石蜡油、二十烯、三辛胺。
71.在一些实施例中,第一配体为有机膦配体,可以是但不限于top(三辛基膦)、tbp(三丁基膦)、tpp(三苯基膦)、二辛基膦、二苯基膦。
72.为了进一步确保iii-v族核外ii-iii-v-vi-vi族壳层结构的形成,并避免第一vi族元素前体过量导致ii-vi族粒子自成核(例如,znse自成核)从而影响iii-v族/ii-iii-v-vi-vi族量子点的半峰宽,在一些实施例中,第一ii族元素前体中的ii族元素与第一vi族元素前体中的vi族元素的物质的量之比为(200~5):1。优选第一ii族元素前体中的ii族元素与第一配体的物质的量之比为(40~5):1,上述比例的配体有利于第一ii族元素前体的溶解,并作为反应中iii-v族/ii-iii-v-vi族量子点的表面配体,使其更好地进行反应。
73.在一些实施例中,第一ii族元素前体中的ii族元素与第一vi族元素前体中的vi族元素的物质的量之比为(100~5):1,或(80~5):1,或(50~5):1,或(20~5):1,或(10~5):1,或(200~150):1,或(150~100):1。
74.在一些实施例中,制备方法还包括:s3,在第三溶液中加入长链脂肪酸,长链脂肪酸和步骤s2中剩余的第一ii族元素前体及剩余的第一vi族元素前体反应,反应终止后得到含有第一iii-v族/ii-iii-v-vi-vi族/ii-vi族量子点或iii-v族/ii-iii-v-vi-vi族/ii-vi-vi族量子点的第四溶液,或者,制备方法还包括:s3’,在第三溶液中加入长链脂肪酸和第四vi族元素前体,长链脂肪酸和步骤s2中剩余的第一ii族元素前体、第四vi族元素前体反应,反应终止后得到含有第一iii-v族/ii-iii-v-vi-vi族/ii-vi族量子点或iii-v族/ii-iii-v-vi-vi族/ii-vi-vi族量子点的第四溶液。
75.在上述步骤s3中,当剩余的第一vi族元素前体为硫前体或硒前体中的一种,反应终止后得到含有第一iii-v族/ii-iii-v-vi-vi族/ii-vi族量子点的第四溶液;当剩余的第一vi族元素前体为硒硫混合前体,反应终止后得到含有iii-v族/ii-iii-v-vi-vi族/ii-vi-vi族量子点的第四溶液。
76.在一些实施例中,步骤s3’的第四vi族元素前体为硒前体、硫前体或硒硫混合前体,第四vi族元素前体的实例可包括se-tbp(硒-三丁基膦)、se-top(硒-三辛基膦)、se-tpp(硒-三苯基膦)、se-ode(硒-十八烯)、se-topo(硒-三辛基氧膦)、s-tbp(硫-三丁基膦)、s-top(硫-三辛基膦)、s-ode(硫-十八烯)、s-oa(硫-油酸)、s-(tms)2(二(三甲基硅)硫)、s-ola(硫-油胺)、ddt(十二烷基硫醇)、se-s-top(硒-硫-三辛基膦)、se-s-tbp(硒-硫-三丁基膦)、se-s-ode(硒-硫-十八烯)中的一种或多种,但不限于此。优选第四vi族元素前体与第一vi族元素前体中所包含的元素种类相同,但前体种类可以不同。当第四vi族元素前体为硒前体或硫前体中的一种,反应终止后得到含有第一iii-v族/ii-iii-v-vi-vi族/ii-vi族量子点的第四溶液。当第四vi族元素前体为硒硫混合前体,反应终止后得到含有iii-v族/ii-iii-v-vi-vi族/ii-vi-vi族量子点的第四溶液。
77.为了使长链脂肪酸和步骤s2中剩余的第一ii族元素前体反应完全,在一些实施例
中,步骤s3加入长链脂肪酸时第三溶液的温度控制在150~250℃。长链脂肪酸与第一ii族元素前体反应形成长链脂肪酸盐,然后加热至250~340℃,优选280~320℃,长链脂肪酸盐直接参与ii-vi族壳层的形成。
78.上述长链脂肪酸的碳链长度为8~30,举例可以为oa(油酸)、十四酸、十八酸、辛酸、癸酸、二十二酸、三十酸中的一种或多种。
79.在一些实施例中,第一ii族元素前体中的ii族元素与第四vi族元素前体中的vi族元素的物质的量之比为(200~50):1。
80.在一些实施例中,第一ii族元素前体中的ii族元素与步骤s3加入的长链脂肪酸的摩尔比为(0.25~2):1,从而促进长链脂肪酸和步骤s2中剩余的第一ii族元素前体反应完全,生成的长链脂肪酸盐直接参与后续ii-vi族壳的包覆,长链脂肪酸可以作为配体吸附在iii-v族/ii-iii-v-vi-vi族量子点表面,提高量子点在非配位溶剂体系中的溶解度,钝化量子点表面,减少量子点表面缺陷,利于后续壳层包覆。
81.在具体实施量子点的制备方法时,选择采用步骤s3还是步骤s3’的方式主要取决于步骤s2中第一ii族元素前体和第一vi族元素前体的投料比例。当第一ii族元素前体与第一vi族元素前体的投料比例值较高,即第一vi族元素前体在步骤s2中基本已经被全部消耗,此时可选择采用步骤s3’的方式补加少量的vi族元素前体作为形成ii-vi族(或ii-vi-vi族)薄壳层的原料;当第一ii族元素前体与第一vi族元素前体的投料比例值较低,即第一vi族元素前体在步骤s2还有剩余,此时则选择采用步骤s3的方式直接形成ii-vi族(或ii-vi-vi族)薄壳层。
82.在一些实施例中,制备方法还包括:s4,在第四溶液中加入第一硒前体,加热反应一定时间,反应终止后得到含有第二iii-v族/ii-iii-v-vi-vi族/ii-vi族量子点或第一iii-v族/ii-iii-v-vi-vi族/ii-vi族/ii-vi族量子点或iii-v族/ii-iii-v-vi-vi族/ii-vi-vi族/ii-vi族量子点的第五溶液。
83.通过在iii-v族/ii-iii-v-vi-vi族核壳结构外先包覆一层ii-vi族(或ii-vi-vi族)薄壳层,再在薄层的基础上包覆ii-vi族厚壳层,有助于量子点半峰宽变窄和量子效率的提升。上述ii-vi族(或ii-vi-vi族)薄壳层的厚度为不超过3个单层,优选1~2个单层,上述ii-vi族厚壳层的厚度为3~10个单层,优选3~6个单层。
84.在一些实施例中,步骤s4的加热反应的温度为250~340℃,优选280~320℃。第一硒前体可以是但不限于se-tbp(硒-三丁基膦)、se-top(硒-三辛基膦)、se-tpp(硒-三苯基膦)、se-ode(硒-十八烯)、se-topo(硒-三辛基氧膦)。
85.为了避免体系中第一硒前体过多造成第一ii族元素前体的剩余量不足以支持进一步包覆,在一些实施例中,第一ii族元素前体中的ii族元素与第一硒前体中的硒元素的摩尔比为(50~2):1。在一些实施例中,第一ii族元素前体中的ii族元素与第一硒前体中的硒元素的摩尔比为(30~10):1,或(20~11):1,或(9.9~2.1):1。
86.在一些实施例中,制备方法还包括:s5,在第五溶液中加入第一硫前体,加热反应一定时间,反应终止后得到含有第二iii-v族/ii-iii-v-vi-vi族/ii-vi族/ii-vi族量子点或iii-v族/ii-iii-v-vi-vi族/ii-vi族/ii-vi族/ii-vi族量子点或iii-v族/ii-iii-v-vi-vi族/ii-vi-vi族/ii-vi族/ii-vi族量子点的第六溶液。
87.在一些实施例中,步骤s5的加热反应的温度为250~340℃,优选280~320℃,不同
温度下形成的ii-vi族壳层的厚度和iii-v族/ii-iii-v-vi-vi族/ii-vi族/ii-vi族量子点的发光效率不同,高温下壳层生长更均一。第一硫前体可以是但不限于s-tbp(硫-三丁基膦)、s-top(硫-三辛基膦)、s-ode(硫-十八烯)、s-oa(硫-油酸)、s-(tms)2(二(三甲基硅)硫)、s-ola(硫-油胺)、ddt(十二烷基硫醇)。
88.在一些实施例中,第一ii族元素前体中的ii族元素与第一硫前体中的硫元素的摩尔比为(50~2):1。在一些实施例中,第一ii族元素前体中的ii族元素与第一硫前体中的硫元素的摩尔比为(49~40):1,或(39~30):1,或(29~20):1,或(19~9):1,或(8~2.1):1。
89.在一些实施例中,准备含iii-v族核的第一溶液的步骤包括:将第一iii族元素前体、可选的脂肪酸、第二溶剂混合并加热至第一温度,然后降温至第二温度时加入第一v族元素前体,然后加热至第三温度,反应终止后得到含iii-v族量子点核的第一溶液。优选地,第一iii族元素前体为铟前体或镓前体,第一v族元素前体为磷前体或砷前体,上述可选的脂肪酸的碳链长度为6~20,第一温度为150~250℃,第二温度为30~200℃,第三温度为250~320℃,优选第二温度为30~100℃。
90.在一些实施例中,在上述准备含iii-v族核的第一溶液的步骤中通过添加掺杂剂来调节iii-v族核的性能,掺杂剂包括掺杂金属元素或掺杂非金属元素,掺杂金属元素选自al、ga、tl、li、na、k、rb、cs、be、mg、sr、ba、v、fe、co、zr、w、ti、mn、ni、sn、或其组合,掺杂非金属元素选自b、o、s、se、te、f、cl、br、i、si、或其组合。
91.在一些实施例中,第一ii族前体中的ii族元素与第一v族元素前体中的v族元素的物质的量之比为(200~40):1,第一ii族元素前体中的ii族元素与第一iii族元素前体中的iii族元素的物质的量之比为(200~8):1。
92.在一些实施例中,第一ii族前体中的ii族元素与第一v族元素前体中的v族元素的物质的量之比为(199~185):1,或(184~165):1,或(164~155):1,或(154~135):1,或(134~115):1,或(114~95):1,或(94~85):1,或(84~55):1,或(54~40):1。第一ii族元素前体中的ii族元素与第一iii族元素前体中的iii族元素的物质的量之比为(199~185):1,或(184~165):1,或(164~155):1,或(154~135):1,或(134~115):1,或(114~95):1,或(94~85):1,或(84~55):1,或(54~35):1,或(34~25):1,或(24~15):1,或(14~8):1。
93.第一iii族元素前体的实例可包括醋酸铟、氯化铟、氧化铟、氢氧化铟、溴化铟或碘化铟,但不限于此;第一v族元素前体的实例可包括tms-p(三(三甲基硅)膦)、tes-p(三(三乙基硅)膦)、tps-p(三(三苯基硅)膦)、tms-as(三(三甲基硅)砷)或tes-as(三(三乙基硅)砷),但不限于此;脂肪酸的实例可包括辛酸、癸酸、十二酸、十四酸、十六酸、十八酸中的一种或多种,但不限于此;第二溶剂的实例可包括ode(十八烯)、角鲨烷、十八烷、二十二烷、石蜡油、二十烯、三辛胺中的一种或多种,但不限于此。
94.在一些实施例中,准备含ii-iii-v-vi族量子点的第二溶液的步骤包括:将第二iii族元素前体、第二ii族元素前体、第二配体、第三溶剂混合并在第四温度下加热反应一定时间,然后降温至第五温度,加入第二v族元素前体、第三配体、第三vi族元素前体反应,反应终止后得到含ii-iii-v-vi族量子点的第二溶液。优选地,第二iii族元素前体为铟前体或镓前体,第一ii族元素前体为锌前体,第二v族元素前体为磷前体或砷前体,第三vi族元素前体为硒前体或硫前体;第二配体为碳链长度为6~20的脂肪酸,第二配体可以是但不限于油酸、己酸、辛酸、癸酸、十四酸、十八酸、二十酸中的一种或多种;第三配体为烷基膦或
烷基胺,第三配体可以是但不限于top(三辛基膦)、tbp(三丁基膦)、tpp(三苯基膦)、二辛基膦、二苯基膦中的一种或多种;第三溶剂可以是但不限于ode(十八烯)、角鲨烷、十八烷、二十二烷、石蜡油、二十烯、三辛胺中的一种或多种。更优选地,第四温度为150~250℃,第五温度为25~150℃。再优选地,第四温度为150~180℃,第五温度为25~80℃。
95.在一些实施例中,在上述准备含ii-iii-v-vi族量子点的第二溶液的步骤中通过添加掺杂剂来调节iii-v族核的性能,掺杂剂包括掺杂金属元素或掺杂非金属元素,掺杂金属元素选自al、ga、tl、li、na、k、rb、cs、be、mg、sr、ba、v、fe、co、zr、w、ti、mn、ni、sn、或其组合,掺杂非金属元素选自b、o、s、se、te、f、cl、br、i、si、或其组合。
96.在一些实施例中,上述准备含ii-iii-v-vi族量子点的第二溶液的步骤中,降温至第五温度,加入第二v族元素前体、第三配体、第三vi族元素前体的方式优选先加入第二v族元素前体和第三配体的混合液,随后再加入第三vi族元素前体。
97.在一些实施例中,第一ii族元素前体中的ii族元素与第二iii族元素前体中的iii族元素的物质的量之比为(40~4):1,第一ii族元素前体中的ii族元素与第二v族元素前体中的v族元素的物质的量之比为(40~4):1,第一ii族元素前体中的ii族元素与第三vi族元素前体中的vi族元素的物质的量之比为(40~4):1。在一些实施例中,第一ii族元素前体中的ii族元素与第二iii族元素前体中的iii族元素的物质的量之比为(40~20):1或(19~4):1。在一些实施例中,第一ii族元素前体中的ii族元素与第二v族元素前体中的v族元素的物质的量之比为(40~20):1或(19~4):1。在一些实施例中,第一ii族元素前体中的ii族元素与第三vi族元素前体中的vi族元素的物质的量之比为(40~20):1或(19~4):1。
98.在一些实施例中,iii-v族/ii-iii-v-vi-vi族核壳量子点的紫外可见吸收峰波长为580~630nm,紫外可见吸收峰的半半峰宽≤23nm。紫外可见吸收峰的半半峰宽是指量子点的紫外可见吸收峰的半峰宽的右半部分的峰宽,英文名half width at half-maximum(hwhm)。iii-v族等量子点紫外可见吸收光谱左右不对称,荧光光谱很弱,因此一般通过紫外可见吸收光谱的右侧半半峰宽来说明量子点的均一度。
99.在一些实施例中,iii-v族核的紫外可见吸收峰波长为460~550nm,紫外可见吸收峰的半半峰宽为27~35nm,ii-iii-v-vi族量子点的紫外可见吸收峰的峰底起点位置为400~500nm。
100.本技术还提供一种发光器件,包括上述任一制备方法得到的量子点或包括上述任一量子点。由于上述量子点的荧光发射半峰宽窄、荧光效率高、稳定性好,因而包含其的发光器件具有良好的发光效率和寿命。
101.发光器件可以是电致发光器件或者光致发光器件。光致发光器件可以包括量子点膜、量子点扩散板、量子点导光板、量子点彩膜、或者量子点led,也可以是含量子点的背光模组。发光器件可以是照明或者显示装置。
102.本技术还提供一种组合物,上述任一制备方法得到的量子点或包括上述任一量子点。由于上述量子点的半峰宽窄、荧光效率高、稳定性好,因而包含其的发光器件具有良好的发光效率和寿命。组合物可以为光学材料、颜色转换材料、油墨、涂料、标签剂、发光材料等。
103.在一些实施例中,组合物包括胶水、高分子胶体、或者溶剂。
104.在某些实施例中,组合物中主体材料的存在量可以为约80至约99.5重量百分比。
具体有用的主体材料的实例包括但不限于聚合物、低聚物、单体、树脂、粘合剂、玻璃、金属氧化物、和其它非聚合物材料。优选的主体材料包括聚合和非聚合的材料,其对于光的预选波长,是至少部分透明的,以及优选完全透明的。
105.以下将结合实施例和对比例进一步说明本技术的有益效果。如本技术中使用的“约”包括所陈述的值且意味着在由本领域普通技术人员考虑到具体参数的测量方法或测量误差(即,测量系统的限制)而确定的对于具体值的可接受的偏差范围内。例如,“约”可意味着相对于所陈述的值在一种或多种标准偏差范围内,或者在
±
10%、或5%范围内。
106.【实施例1】
107.1.inp/inznps量子点的合成(紫外可见吸收峰位置:585nm,紫外可见吸收峰的半半峰宽:23nm)
108.(1)准确称取1mmol in(ac)3(醋酸铟),1mmol zn(ac)2(醋酸锌),5mmol十四酸,20ml ode置于100ml的三口烧瓶中,通氮气10min。之后升温至180℃继续排气30min后,然后降温至100℃,注入0.5mmol tms-p(30wt%,ode溶液)、5mmol top、1mmol ddt的混合溶液并搅拌60min,形成含inznps四元量子点的混合液,经测定紫外可见吸收峰的峰底起点位置为400nm(图1),备用。由于量子限域效应,紫外可见吸收峰峰底起点位置体现了纳米晶的尺寸,由于含inznps四元量子点的混合液中的inznps四元量子点尺寸较小,因此紫外可见吸收峰峰底起点位置的波长较短。
109.(2)准确称取0.5mmol in(ac)3,1.5mmol十八酸,20ml ode置于100ml的三口烧瓶中,通氮气10min。之后升温至180℃继续排气30min后,将体系降温至100℃,注入0.2mmol tms-p(30wt%,ode溶液),然后升温至300℃,在300℃保温10min后降至室温,形成含初始inp核的溶液,经测定紫外可见吸收峰波长为510nm,紫外可见吸收峰的半半峰宽为28nm(图1)。此处,由于紫外可见吸收峰的峰形特点,无法得到其准确的半峰宽,可通过其右侧半峰宽即半半峰宽,来表征纳米晶的尺寸均一度。
110.(3)将(1)中含inznps四元量子点的混合液缓慢滴加至(2)的含初始inp核的溶液中,继续生长至所需峰位置,降温提纯后得到inp/inznps量子点。经测定紫外可见吸收峰位置:585nm,紫外可见吸收峰的半半峰宽:23nm(图1)。此处由于含inznps四元量子点的混合液的滴加,使得inp核不断生长,造成紫外可见吸收峰的红移;另外,逐渐形成的inp/inznps结构不断提升量子点尺寸分布均一度,使得紫外可见吸收峰的半半峰宽不断缩窄。
111.2.inp/inznpsse量子点的合成(紫外可见吸收峰位置:592nm,紫外可见吸收峰的半半峰宽:23nm)
112.(1)准确称取20mmol zn(ac)2,30ml ode置于100ml的三口烧瓶中,通氮气30min后,在室温注入2mmol tbp。之后停止排气,开氮气保护气,升温至300℃,注入inp/inznps量子点,反应30min。
113.(2)注入0.2mmol se-tbp(浓度为1mmol/ml的溶液)后反应10min,得到含inp/inznpsse量子点的溶液。图2为其透射电镜图片,其平均尺寸为4.0nm,量子点尺寸分布均一。
114.【实施例2】
115.向实施例1的含inp/inznpsse量子点的溶液中注入40mmol oa,200℃排气20min,升温至300℃,反应30min后,注入1mmol se-tbp(浓度为1mmol/ml的溶液),反应30min,得到
含inp/inznpsse/znse量子点的溶液。
116.【实施例3】
117.向实施例2得到的含inp/inznpsse/znse量子点的溶液中注入2mmol s-tbp(浓度为1mmol/ml的溶液),300℃反应30min,得到含inp/inznpsse/znse/zns量子点的溶液。提纯得到inp/inznpsse/znse/zns量子点。图3为其透射电镜图片,其平均尺寸为9.0nm,量子点尺寸分布均一,壳层包覆较为均匀,其壳层znse/zns总共约为8单层。图4为其紫外可见吸收光谱,其400nm与450nm处光密度的吸收比率为3.2:1。
118.【实施例4】
119.本实施例与实施例1的区别在于:inp/inznps量子点的合成步骤(1)中加入0.5mmol in(ac)3,3.5mmol十四酸,5mmol ddt,(2)中加入0.1mmol in(ac)3,0.3mmol十六酸,0.1mmol tms-p,inp/inznpsse量子点的合成步骤(1)中加入0.5mmol tbp,合成步骤(2)中加入0.1mmol se-tbp,inp/inznpsse量子点的平均尺寸为3.5nm。
120.【实施例5】
121.本实施例与实施例1的区别在于:inp/inznps量子点的合成步骤(1)中加入5mmol in(ac)3,17mmol十八酸,5mmol tms-p(30wt%,ode溶液),0.5mmol ddt,(2)中加入2.5mmol in(ac)3,7.5mmol十二酸,0.5mmol tms-p(30wt%,ode溶液),inp/inznpsse量子点的合成步骤(1)中加入4mmol tbp,合成步骤(2)中加入4mmol se-tbp,inp/inznpsse量子点的平均尺寸为5.0nm。
122.【实施例6】
123.1.inp/inznpse量子点的合成(紫外可见吸收峰位置:595nm,紫外可见吸收峰的半半峰宽:27nm)
124.(1)准确称取1mmol in(ac)3(醋酸铟),1mmol zn(ac)2(醋酸锌),5mmol十四酸,20ml ode置于100ml的三口烧瓶中,通氮气10min。之后升温至180℃继续排气30min后,然后降温至100℃,注入0.5mmol tms-p(30wt%,ode溶液)、5mmol top、1mmol se-tbp(浓度为1mmol/ml的溶液)的混合溶液并搅拌60min,形成含inznpse四元量子点的混合液,经测定紫外可见吸收峰的峰底起点位置为500nm,备用。
125.(2)准确称取0.5mmol in(ac)3,1.5mmol十八酸,20ml ode置于100ml的三口烧瓶中,通氮气10min。之后升温至180℃继续排气30min后,将体系降温至100℃,注入0.25mmol tms-p(30wt%,ode溶液),然后升温至300℃,在300℃保温10min后降至室温,形成含inp核的溶液,经测定紫外可见吸收峰波长为500nm,紫外可见吸收峰的半半峰宽为28nm。
126.(3)将(1)中含inznpse四元量子点的混合液缓慢滴加至(2)的含inp核的溶液中,继续生长至所需峰位置(紫外可见吸收峰位置:595nm),得到含inp/inznpse量子点的溶液。
127.2.inp/inznpses量子点的合成(紫外可见吸收峰位置:600nm,紫外可见吸收峰的半半峰宽:26nm)
128.(3)准确称取20mmol zn(ac)2,30ml ode置于100ml的三口烧瓶中,通氮气30min后,在室温注入2mmol tbp。之后停止排气,开氮气保护气,升温至300℃,注入inp/inznpse量子点,反应30min。
129.(4)注入0.2mmol s-tbp(浓度为1mmol/ml的溶液)后反应10min,得到含inp/inznpses量子点的溶液。inp/inznpses量子点的平均尺寸为4.5nm。
130.【实施例7】
131.1.inas/inznass量子点的合成(紫外可见吸收峰位置:585nm,紫外可见吸收峰的半半峰宽:28nm)
132.(1)准确称取1mmol in(ac)3(醋酸铟),1mmol zn(ac)2(醋酸锌),5mmol十四酸,20ml ode置于100ml的三口烧瓶中,通氮气10min。之后升温至180℃继续排气30min后,然后降温至100℃,注入0.5mmol tms-as(30wt%,ode溶液)、5mmol top、1mmol ddt的混合溶液并搅拌60min,形成含inznass四元量子点的混合液,经测定紫外可见吸收峰的峰底起点位置为450nm,备用。
133.(2)准确称取0.5mmol in(ac)3,1.5mmol十八酸,20ml ode置于100ml的三口烧瓶中,通氮气10min。之后升温至180℃继续排气30min后,将体系降温至100℃,注入0.2mmol tms-as(30wt%,ode溶液),然后升温至300℃,在300℃保温10min后降至室温,形成含inas核的溶液,经测定紫外可见吸收峰波长为530nm,紫外可见吸收峰的半半峰宽为30nm。
134.(3)将(1)中含inznass四元量子点的混合液缓慢滴加至(2)的含inas核的溶液中,继续生长至所需峰位置(紫外可见吸收峰位置:610nm),得到含inas/inznass量子点的溶液。
135.2.inas/inznassse量子点的合成(紫外可见吸收峰位置:620nm,紫外可见吸收峰的半半峰宽:28nm)
136.(5)准确称取20mmol zn(ac)2,30ml ode置于100ml的三口烧瓶中,通氮气30min后,在室温注入2mmol tbp。之后停止排气,开氮气保护气,升温至300℃,注入inas/inznass量子点,反应30min。
137.(6)注入0.2mmol se-tbp(浓度为1mmol/ml的溶液)后反应10min,得到含inas/inznassse量子点的溶液。inas/inznassse量子点的平均尺寸为5.0nm。
138.【实施例8】
139.向实施例1的含inp/inznpsse量子点的溶液中注入80mmol oa和0.1mmol s-tbp(浓度为1mmol/ml的溶液),200℃排气20min,升温至300℃,反应30min后,注入1mmol se-tbp(浓度为1mmol/ml的溶液),反应30min,得到含inp/inznpsse/znses/znse量子点的溶液。
140.【实施例9】
141.向实施例1的含inp/inznpsse量子点的溶液中注入80mmol oa和0.4mmol s-tbp(浓度为1mmol/ml的溶液),200℃排气20min,升温至300℃,反应30min后,注入1mmol se-tbp(浓度为1mmol/ml的溶液),反应30min,得到含inp/inznpsse/znses/znse量子点的溶液。
142.【实施例10】
143.本实施例与实施例2的区别在于:oa加入量为10mmol,se-tbp加入量为10mmol。
144.【实施例11】
145.本实施例与实施例3的区别在于:s-tbp加入量为0.4mmol。其壳层znse/zns约为4单层,其紫外可见吸收光谱400nm与450nm处光密度的吸收比率为1.5:1。
146.【实施例12】
147.本实施例与实施例3的区别在于:s-tbp加入量为10mmol。其壳层znse/zns约为15
单层,其紫外可见吸收光谱400nm与450nm处光密度的吸收比率为4:1。
148.【实施例13】
149.本实施例与实施例1的区别在于:inp/inznps量子点的合成步骤(1)中加入5mmol in(ac)3,17mmol十八酸,5mmol tms-p(30wt%,ode溶液),0.5mmol ddt,(2)中加入2.5mmol in(ac)3,7.5mmol十二酸,0.4mmol tms-p(30wt%,ode溶液),inp/inznpsse量子点的合成步骤(1)中加入4mmol tbp,合成步骤(2)中加入0.1mmol se-tbp。
150.【实施例14】
151.本实施例与实施例1的区别在于:inp/inznps量子点的合成步骤(1)中加入5mmol in(ac)3,17mmol十八酸,0.5mmol tms-p(30wt%,ode溶液),5mmol ddt,(2)中加入2.5mmol in(ac)3,7.5mmol十二酸,0.14mmol tms-p(30wt%,ode溶液),inp/inznpsse量子点的合成步骤(1)中加入4mmol tbp,合成步骤(2)中加入3mmol se-tbp。
152.【对比例】
153.1.inp/inznps量子点的合成(紫外可见吸收峰位置:585nm,紫外可见吸收峰的半半峰宽:23nm)
154.(1)准确称取1mmol in(ac)3(醋酸铟),1mmol zn(ac)2(醋酸锌),5mmol十四酸,20ml ode置于100ml的三口烧瓶中,通氮气10min。之后升温至180℃继续排气30min后,然后降温至100℃,注入0.5mmol tms-p(30wt%,ode溶液)、5mmol top、1mmol ddt的混合溶液并搅拌60min,形成含inznps四元量子点的混合液,备用。
155.(2)准确称取0.5mmol in(ac)3,1.5mmol十八酸,20ml ode置于100ml的三口烧瓶中,通氮气10min。之后升温至180℃继续排气30min后,将体系降温至100℃,注入0.2mmol tms-p(30wt%,ode溶液),然后升温至300℃,在300℃保温10min后降至室温,形成含inp核的溶液。
156.(3)将(1)中含inznps四元量子点的混合液缓慢滴加至(2)的含inp核的溶液中,继续生长至所需峰位置(紫外可见吸收峰位置:585nm),得到含inp/inznps量子点的溶液。
157.2.inp/inznps/znse/zns量子点的合成
158.(1)准确称取20mmol zn(ac)2,30ml ode,40mmol oa置于50ml的三口烧瓶中,通氮气10min后,加热至180℃排气30min,注入2mmol top和含inp/inznps量子点的溶液,注入0.2mmol se-tbp(浓度为1mmol/ml的溶液),升温至生成300℃反应30min。
159.(2)维持体系温度为300℃,注入1mmol se-tbp(浓度为1mmol/ml的溶液),反应30min。
160.(3)维持体系温度为300℃,注入1ml s-tbp(浓度为1mmol/ml的溶液),反应30min,得到含inp/inznps/znse/zns量子点的溶液。提纯得到inp/inznps/znse/zns量子点。图5为inp/inznps/znse/zns量子点的透射电镜图,其平均尺寸为8.0nm,量子点尺寸分布均一度较差,壳层包覆有棱角且不均一。
161.【实施例15】
162.量子点膜的制备方法:
163.准备商业化阻隔膜,水蒸汽透过率≤0.3g/m2·
24h,氧气透过率≤0.3cm3/m2·
24h
·
0.1mpa。在上述阻隔膜上设置量子点胶水,然后在量子点胶水上再设置一上述制得的阻隔膜,然后固化量子点胶水,得到量子点膜。上述量子点胶水为基于丙烯酸聚合物的uv胶
水,其中量子点的质量份为2%,丙烯酸单体质量份为20%,丙烯酸聚合物质量份为70%,其他助剂质量份为8%。
164.按照上述量子点膜的制备方法,采用实施例1~14和对比例的量子点分别制备量子点膜,然后采用积分球测试仪进行荧光光谱的测量,测定结果记录于表1。
165.量子点提纯方法:
166.取10ml原液于50ml离心管,加入约50ml丙酮,然后以4000转/分钟的速度高速离心沉淀3分钟。取出,倒掉上清液。将沉淀物溶于一定量的甲苯中。
167.测试方法:
168.在反应过程中,取一定量的量子点的甲苯溶液(调整至光密度od=4)注入到含石英比色皿中,进行紫外可见吸收光谱的测量。对各实施例和对比例的量子点进行荧光光谱的测量,采用积分球-荧光光谱仪测试量子效率,测量结果分别记录于表1。
169.量子效率的检测方法:
170.利用450nm蓝色led作为背光光源,利用积分球-荧光光谱仪分别测试蓝色背光光谱和透过量子点发光材料的光谱,利用谱图的积分面积计算量子点的量子效率。
171.量子效率=量子点发射峰面积/(蓝色背光峰面积-透过量子点发光材料未被吸收的蓝色峰面积)*100%。
172.表1
[0173][0174]
量子点膜发光稳定性的检测方法:
[0175]
将量子点膜分别在高温蓝光光照(70℃,0.5w/cm2)、高温高湿(65℃/95%相对湿度)和高温储存(85℃,65℃)等老化条件下,用积分球测试仪测试其量子效率变化,并将数据统计在表2中。
[0176]
表2
[0177][0178]
注:以上效率为相对效率,将对比例的效率定为100%,其他效率同比例对应。
[0179]
从以上描述可以看出,本技术通过在iii-v族核外包覆ii-iii-v-vi-vi族壳层,可选地在ii-iii-v-vi-vi族壳层外进一步包覆至少一层ii-vi族壳层,解决了现有技术中iii-v族量子点半峰宽大、荧光效率低、稳定性差的问题,制备得到的核壳量子点的荧光发射半峰宽窄、荧光效率高,且在量子点膜中具有良好的稳定性。
[0180]
以上所述仅为本技术的优选实施例而已,并不用于限制本技术,对于本领域的技术人员来说,本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本技术的保护范围之内。