[发明专利]一种PbSe量子点的制备方法

说明书

本发明提供一种PbSe量子点的制备方法，以预先制备的二苯基膦硒和三辛基膦硒作为硒源，以氯化铅与油胺形成复合物为铅源，在室温时快速注入二苯基膦硒与三辛基膦硒，将反应溶液的温度升至不高于180℃的温度，形成PbSe量子点。量子点的尺寸可以通过三种方法调控：(1)最终的反应温度，温度越高尺寸越大；(2)室温时注入的两种硒源(二苯基膦硒和三辛基膦硒)的比，三辛基膦硒越多，尺寸越大；(3)在高温时，通过注入更多的硒源可以得到更大尺寸的量子点。该PbSe量子点的制备方法操作过程简单，可以制备不同尺寸的量子点，量子点的尺寸及尺寸分布都可以得到很好的控制，适用于大量制备量子点，所得量子点在空气中的稳定性非常好。

技术领域

本发明涉及化合物半导体纳米材料制备技术领域，具体为一种PbSe量子点的制备方法。

背景技术

半导体量子点是一种准零维的纳米材料,当颗粒尺寸进入纳米量级时,尺寸限域将引起尺寸效应、量子限域效应、宏观量子隧道效应和表面效应,从而派生出纳米体系不同于宏观体系和微观体系的低维物性,展现出许多不同于宏观体材料的物理化学性质。

PbSe量子点作为Ⅳ-Ⅵ族半导体材料，也是重要的∏-∏键半导体材料。其具有较窄的直接带隙。与其他半导体量子点相比，其激子波尔半径为46nm，使其很容易获得很强的量子限域效应。由于量子点产生的荧光可以覆盖整个传输窗口，因此其在光学器件方面有着广泛的应用前景。比如红外探测器，太阳能吸收器，光学开关等。更重要的是，多激子效应已经在量子点上观测到，这一发现使得量子点有望成为高效率的光电转换装置。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种PbSe量子点的制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题,本发明操作过程简单，制备过程对环境要求不高，所需设备及原材料成本低。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种PbSe量子点的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

步骤一：预先制备的二苯基膦硒和三辛基膦硒作为硒源，以氯化铅和油胺的复合物作为铅源，利用室温注入并升温的方法来制备硒化铅量子点。

具体可包括以下步骤：

(1)待氯化铅和油胺的复合物形成后降至30℃，先后快速注入二苯基膦硒(浓度为1mol/L)与三辛基膦硒(浓度为1mol/L)，然后将混合物升温至不高于180℃的温度并维持10-20分钟。

步骤二：若要得到更大尺寸的量子点，还可进行二次注入硒源(二苯基膦硒和三辛基膦硒)，第二次注入硒源的物质的量可以调节尺寸的大小。

作为本发明的一种优选实施方式，将反应混合物加热到不同温度可以控制PbSe量子点的尺寸，最终的反应温度越高，尺寸越大。

作为本发明的一种优选实施方式，室温时注入的两种硒源的摩尔量应低于铅源的二分之一，两种硒源的比可以调控量子点的尺寸，三辛基膦硒越多，尺寸越大。

作为本发明的一种优选实施方式，最终得到的产物可以通过加入油酸并用常规的量子点分离纯化的方法提纯。

本发明的有益效果：本发明的一种PbSe量子点的制备方法。

1、操作过程简单，制备过程对环境要求不高，所需设备及原材料成本低。

2、可以制备不同尺寸的量子点，量子点的尺寸及尺寸分布都可以得到很好的控制。

3、适用于大量制备量子点。

4、所得量子点在空气中的稳定性非常好。

附图说明

图1为通过本发明得到的一系列PbSe量子点的吸收谱。

图2为通过本发明得到的PbSe量子点的X射线衍射图。