[发明专利]形貌及尺寸可控半导体纳米晶的绿色合成方法

权利要求书

1.形貌及尺寸可控的硒化镉纳米晶的绿色合成方法，其特征在 于步骤和条件如下：

步骤(1)：硒前体的制备

(a)分散在十八碳烯(ODE)中的硒前体的制备方法如下：把十 八碳烯和硒粉放入配有冷凝管的反应容器中，十八碳烯的体积ml∶ 硒粉的质量g的比为20∶0.1～0.5，在氮气保护下加热到240℃，加热 5分钟，溶液变为酒红色，黑色的硒粉消失，溶液自然冷却到室温， 制得分散在十八碳烯中的硒前体；或者，

(b)分散在天然植物油中的硒前体的制备方法如下：把天然植物 油和硒粉放入配有冷凝管的反应容器中，天然植物油的体积ml∶硒 粉的质量g的比为20∶0.1～1，在氮气保护下加热到240℃，加热5 分钟，溶液变为酒红色，黑色的硒粉消失，溶液自然冷却到室温，制 得分散在天然植物油中的硒前体；

所述的天然植物油是含有甘油三酸酯的植物油，其为茶籽油，橄 榄油，花生油，葵花子油，红花子油，大豆油，玉米油，芝麻油，棉 籽油，粟米油，椰子油，棕榈油，草籽油，罂粟籽油，木棉籽油，高 梁油，杏仁油，杏油，核桃油，番茄籽油，菜籽油或混合油；所述的 混合油为各种天然植物油按不同配比调和而成；或者，

(c)分散在三正辛基膦(TOP)或三正丁基膦(TBP)中的硒前体 的制备方法如下：把三正辛基膦或三正丁基膦，与硒粉在锥形容器中 混合，三正辛基膦或三正丁基膦的mol∶硒粉的mol的比为1～2∶1， 超声处理使黑色的硒粉溶解，得到的无色液体为分散在三正辛基膦中 的硒前体或三正丁基膦中的硒前体；

步骤(2)：镉前体的制备

在充满氮气的，装有回流冷凝装置的密闭反应器中，加入天然植 物油和氧化镉、镉的羧酸盐、金属氧化物或金属羧酸盐；天然植物油 的体积ml∶氧化镉的mol比为30∶1～10，将该混合物在搅拌状态下 加热到330℃，反应30分钟，得镉前体溶液；

所述的天然植物油是含有甘油三酸酯的植物油，其为茶籽油，橄 榄油，花生油，葵花子油，红花子油，大豆油，玉米油，芝麻油，棉 籽油，粟米油，椰子油，棕榈油，草籽油，罂粟籽油，木棉籽油，高 梁油，杏仁油，杏油，核桃油，番茄籽油，菜籽油或混合油；所述的 混合油为各种天然植物油按不同配比调和而成；

所述的镉的羧酸盐为具有C₁₀-C₁₈烷基链的镉羧酸盐的十烷酸镉， 十二烷酸镉，十四烷酸镉，十六烷酸镉，十八烷酸镉或油酸镉；

所述的金属氧化物为铅、锌、钛、铟、锆、铁、锰、镍、钴、钼 或铬的金属氧化物；

所述的金属羧酸盐为铅、锌、钛、铟、锆、铁、锰、镍、钴、钼 或铬的金属羧酸盐；

步骤(3)：纳米晶的制备

(a)点状纳米晶的制备

在充满氮气的，装有回流冷凝装置的密闭反应器中，将步骤(2) 制备的镉的前体溶液加热到160℃-340℃；在搅拌状态下，将步骤(1) (a)制得的分散在十八碳烯中的硒前体注入到镉前体溶液中，并将加热 温度下调到150℃-330℃，使纳米晶进行生长，时间为8秒-60分钟， 得到尺寸在2nm-13nm范围可控的硒化镉点状纳米晶；

(b)棒状纳米晶的制备

在充满氮气的，装有回流冷凝装置的密闭反应器中，将步骤(2)制 备的镉的前体溶液加热到160℃-340℃；在搅拌状态下，将步骤(1)(c) 得到的分散在三正辛基膦中的硒前体或三正丁基膦中的硒前体，用天 然植物油稀释后注入到镉前体溶液中，并将加热温度下调到 150℃-330℃，使纳米晶进行生长，时间为8秒-60分钟，得到长径比 为1-10的硒化镉纳米棒，所述的镉的前体的mol∶硒前体的mol的 比为1∶1～3；

所述的硒前体用天然植物油稀释的条件为：硒前体的mol∶天然 植物油体积ml的比为1∶10～20；

所述的天然植物油是含有甘油三酸酯的植物油，其为茶籽油，橄 榄油，花生油，葵花子油，红花子油，大豆油，玉米油，芝麻油，棉 籽油，粟米油，椰子油，棕榈油，草籽油，罂粟籽油，木棉籽油，高 梁油，杏仁油，杏油，核桃油，番茄籽油，菜籽油或混合油；所述的 混合油为各种天然植物油按不同配比调和而成；

(c)多枝状纳米晶的制备

在充满氮气的，装有回流冷凝装置的密闭反应器中，将步骤(2) 制备的镉的前体溶液加热到160℃-340℃；在搅拌状态下，将步骤(1) (c)得到的分散在三正辛基膦中的硒前体或三正丁基膦中的硒前体，用 天然植物油稀释后注入到镉前体溶液中，并将加热温度下调到 150℃-330℃，使纳米晶进行生长，时间为8秒-60分钟，得到的多枝 状硒化镉纳米晶，镉的前体的mol∶硒前体的mol的比为1∶3～10；

所述的分散在三正辛基膦中的硒前体或三正丁基膦中的硒前体 用天然植物油稀释的条件为：分散在三正辛基膦中的硒前体或三正丁 基膦中的硒前体的mol∶天然植物油体积ml的比为1∶10～20；

所述的天然植物油是含有甘油三酸酯的植物油，其为茶籽油，橄 榄油，花生油，葵花子油，红花子油，大豆油，玉米油，芝麻油，棉 籽油，粟米油，椰子油，棕榈油，草籽油，罂粟籽油，木棉籽油，高 梁油，杏仁油，杏油，核桃油，番茄籽油，菜籽油或混合油；所述的 混合油为各种天然植物油按不同配比调和而成；

(d)多枝状种子纳米晶的制备

在充满氮气的，装有回流冷凝装置的密闭反应器中，将步骤(2) 制备的镉的前体溶液加热到160℃-340℃；在搅拌状态下，将步骤(1) 分散在三正辛基膦中的硒前体或三正丁基膦中的硒前体，用十八碳烯 稀释后注入到镉前体溶液中，并将加热温度下调到150℃-330℃，使 纳米晶进行生长，时间为8秒-60分钟，得到的多枝状种子硒化镉纳 米晶，镉的前体的mol∶硒前体的mol的比为1∶1～10；

所述的分散在三正辛基膦中的硒前体或三正丁基膦中的硒前体， 用十八碳烯稀释条件为：分散在三正辛基膦中的硒前体或三正丁基膦 中的硒前体的mol∶十八碳烯体积ml的比为1∶10～20；

(e)弧状及无规棒状纳米晶的制备

在充满氮气的，装有回流冷凝装置的密闭反应器中，将步骤(2)制 备的镉的前体溶液加热到160℃-340℃；在搅拌状态下，将步骤(1)(b) 制得分散在天然植物油中的硒前体；制备的分散在天然植物油中的硒 前体注入到镉前体溶液中，并将加热温度下调到150℃-330℃，使纳 米晶进行生长，时间为8秒-60分钟，得到的弧状及无规棒状硒化镉 纳米晶，镉的前体的mol∶硒前体的mol的比为1∶1～10。