[发明专利]一种核壳结构纳米晶体的制备方法

说明书

本发明提供了一种核壳结构纳米晶体的制备方法，包括步骤：形成具有纳米晶体的晶核的第一溶液；向第一溶液中加入第一阳离子前驱体、第二阳离子前驱体以及阴离子前驱体，在纳米晶体的晶核的表面包覆纳米晶体的壳层，其中，第一阳离子前驱体与第二阳离子前驱体的反应活性不相同。本发明在纳米晶体的壳层的形成过程中，加入两种反应活性不同的阳离子前驱体，使壳层前体之间充分发生反应，实现了壳层在纳米晶核表面上的完美包覆。通过本发明的制备方法获得的核壳结构纳米晶体，其半峰宽小、量子产率高。

技术领域

本发明涉及纳米材料制备技术领域，具体而言，涉及一种半导体纳米晶体的制备方法。

背景技术

量子点是一种由数百或数千个原子组成的半导体发光纳米晶，其物理直径在1-20nm，具有明显的量子尺寸效应和独特的光学性能。近年来，量子点由于其发光波长可调、发光效率高、光化学稳定性强等特点，被广泛的应用到平板显示、薄膜柔性显示、LED照明、荧光标记物以及生物医学成像等领域，成为最具潜力和发展前景的纳米材料之一。尤其是在平板显示领域，量子点技术能够带来更高的能效和色彩表现，同时还能降低成本，成为高端电视市场里最热门的趋势。

量子点作为产业链前端的基础材料，需要同时具备发光性能好、稳定性高、绿色环保等特点。III-V族元素化合物量子点，以InP为代表，不含重金属元素Cd，绿色环保，符合环境友好的标准。此外，该类量子点由共价键键合而成，相较于由离子键键合而成的II-VI族元素化合物量子点，具有更加完善的结构。现有技术中，InP量子点的合成技术通常采用的是高温注入法，将III族元素前体In和V族元素前体P，在高温下混合，快速成核并聚集生长，接着，包覆比纳米晶核能带隙高的壳层如ZnS，进一步保护量子点。然而，这种合成工艺在对纳米晶核进行壳层的包覆时，往往包覆过程并不均匀，壳层质量也较差，不能有效地生长在纳米晶核的表面，所获得的量子点尺寸不均一，半峰宽较大，量子产率较低。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种核壳结构纳米晶体的制备方法，包括以下步骤：形成具有纳米晶体的晶核的第一溶液；以及，向所述第一溶液中加入第一阳离子前驱体、第二阳离子前驱体以及阴离子前驱体，在所述纳米晶体的晶核的表面包覆纳米晶体的壳层。

优选地，所述第一阳离子前驱体与所述第二阳离子前驱体的反应活性不相同。

优选地，所述纳米晶体的壳层为ZnSe_XS_1-X，其中0≤x≤1。

优选地，所述第一阳离子前驱体选自羧酸锌、二甲基锌、二乙基锌、乙酰丙酮锌、硬脂酸锌、油酸锌、十酸锌、十一烯酸锌、十四酸锌、十六酸锌中的至少一种。

优选地，所述第二阳离子前驱体选自氟化锌、氯化锌、溴化锌、碘化锌、碳酸锌、硫酸锌、硝酸锌、高氯酸锌、醋酸锌中的至少一种。

优选地，所述阴离子前驱体选自硫离子前驱体、硒离子前驱体中的至少一种。

优选地，所述硫离子前驱体选自单质硫、烷基硫醇、硫化三烷基膦、硫化三烯基膦、烷基氨基硫化物、烯基氨基硫化物、硫化氢中的至少一种；所述硒离子前驱体选自单质硒、硒化三烷基膦、硒化三烯基膦、烷基氨基硒化物、烯基氨基硒化物、硒化氢中的至少一种。

优选地，所述纳米晶体的壳层为ZnSe_xS_1-x，其中0＜x＜1。

优选地，所述第一阳离子前驱体选自如下结构式化合物中的至少一种，

其中，R、R₁、R₂选自碳原子数为1-18的烷烃链、具有取代基的碳原子数为1-18的烷烃链、碳原子数为1-18的烯烃链、具有取代基的碳原子数为1-18的烯烃链、碳原子数为5-18的芳烃链中的至少一种。