[发明专利]一种具有双组分壳层的量子点复合微球及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种量子点，更具体地说，涉及一种具有双组分壳层的量子点复合微球及其制备方法。

背景技术

当材料尺寸减少到纳米量级时，由于其纳米效应，材料将产生许多新颖而独特的优于传统材料的各种功能特性，在微电子、生物工程、化工、医学等领域具有广泛的应用价值。

近几年,以过渡金属为激活离子的纳米发光材料，由于其优异的光学特性，如吸收波长宽且连续，荧光发射峰可调谐，荧光寿命长等，在发光器件、荧光成像、太阳能电池、荧光检测和生物标记等领域表现出广阔的应用前景。然而当量子点用于发光器件或荧光检测时，在25-100℃范围内，量子点吸收峰波长和光致发光光谱波长发生的红移一般均小于10nm。再者，虽然发光强度与温度具有一定的线性关系，但随温度变化，其发光强度非常小，在低于热猝灭温度下，较小的温度变化不会引起发光强度大幅增强或减弱。因此，现有技术不能制备出温度敏感性非常高的量子点。

发明内容

为了克服现有技术中的不足之处，本发明提供了一种温度敏感性非常高的具有双组分壳层的量子点复合微球。

本发明提供了一种具有双组分壳层的量子点复合微球，其包括量子点和微胶囊，所述量子点自组装在所述微胶囊的表面，所述微胶囊包括壳层和内核，所述壳层含有聚苯乙烯和二氧化硅，所述内核为石蜡。

所述量子点为巯基羧酸修饰的量子点；所述微胶囊的表面经过三氨基硅烷和聚合氯化铝改性处理，所述三氨基硅烷的化学式为H₂N-CH₂-CH₂-NH-CH₂-CH₂-NH-(CH₂)₃-Si-(OCH₃)₃。

在所述量子点复合微球中，所述石蜡、聚苯乙烯和二氧化硅的重量比例为(2～6):(2～10):0.29。在所述微胶囊的表面自组装有1-20层所述量子点。

所述量子点复合微球的平均粒径为55nm～600nm，优选为65nm～500nm。所述微胶囊的粒径为50nm～600nm，优选为60nm～500nm。所述量子点的粒径为2～150nm，优选为5～100nm；

所述量子点为CdTe、CdSe、InP、InAs、CdSe/CdS、CdSe/ZnS、CdSe/ZnSe、CdTe/ZnS、CdHgTe/ZnS、HgTe/HgCdS量子点中的一种或几种。

石蜡优选为18^#石蜡、20^#石蜡、25^#石蜡、30^#石蜡、35^#石蜡、45^#石蜡、58^#石蜡中的一种或多种。

本发明的提供了上述的具有双组分壳层的量子点复合微球的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

(1)将按重量比例为(2～6):(2～10):1混合石蜡、苯乙烯和正硅酸乙酯，然后加热使石蜡熔融并搅拌均匀，制得混合物，然后将表面活性剂水溶液加入到在所述混合物中加入，搅拌分散均匀得到乳化液，然后在所述乳化液中滴加过硫酸铵的水溶液，在60～95℃下反应0.5～6h后，降至室温后，然后进行破乳、静置、真空抽虑、洗涤和干燥，最终得到以石蜡为核，聚苯乙烯和二氧化硅为壳的微胶囊，

(2)将所述微胶囊浸泡在量子点的水溶液中，然后过滤，洗涤和干燥，即可制得量子点复合微球。

在所述表面活性剂水溶液中的表面活性剂的质量与石蜡、苯乙烯和正硅酸乙酯的质量之和的比值为1:(10～30)，所述表面活性剂的水溶液的浓度为0.5wt％～5wt％；所述过硫酸铵溶液中的过硫酸铵的质量与石蜡、苯乙烯和正硅酸乙酯的质量之和的比值为1:(10～50)，所述过硫酸铵溶液的浓度为1wt％～10wt％；所述表面活性剂为聚乙二醇、蔗糖酯、聚山梨酯、十八烷基苯磺酸、十二烷基硫酸钠、十四烷基硫酸钠、十六烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的一种或多种。

在(2)步骤中，所述量子点的水溶液为巯基羧酸修饰的量子点的水溶液。所述浸泡的时间为5min～240min。