[发明专利]一种AgInS2有效

专利信息
申请号: 201810884104.1 申请日: 2018-08-06
公开(公告)号: CN109021970B 公开(公告)日: 2021-08-27
发明(设计)人: 薛小刚;黄小艳;迟华麟;熊健;蔡平;张坚 申请(专利权)人: 桂林电子科技大学
主分类号: C09K11/62 分类号: C09K11/62;B82Y20/00;B82Y30/00;B82Y40/00;C01G15/00;B01J27/04
代理公司: 北京众合诚成知识产权代理有限公司 11246 代理人: 夏艳
地址: 541004 广西*** 国省代码: 广西;45
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摘要:
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【说明书】:

发明公开了一种AgInS2或CuInS2超小量子点及其制备方法和应用,其制备方法步骤为:1)制备小分子巯基配位的Ag+和In3+或者Cu+和In3+阳离子前驱体溶液,以及硫离子的阴离子前驱体溶液;2)制备巯基小分子包裹的AgInS2或CuInS2量子点溶液。该AgInS2和CuInS2为小分子巯基包裹剂包裹,具有明显激子吸收的激子吸收和超小的尺寸和水溶热分散特征。本发明采用阴离子反相热注入法以较简单的工艺和较低的温度在水溶液中制备出目标产物,所得量子点是立方相的超小的纳米晶由小分子巯基包裹,具有明显的激子吸收,可用于太阳能电池、光催化等领域。

技术领域

本发明属于纳米材料技术领域,涉及一种AgInS2或CuInS2超小量子点及其制备方法和应用,具体为一种水溶性的AgInS2或CuInS2量子点及其水相合成制备方法和应用。

背景技术

CuInS2是一种Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ族直接带隙半导体材料,室温禁带宽度约为1.53eV,在可见光区域内具有很高的摩尔消光系数。由于其不含有毒Cd、Pb等高毒性重金属元素,在发光二极管(LED)、太阳能电池(Solar Cells)、生物标记、光催化等领域有着广泛的应用前景。

Leon通过高温热解单源前驱体[(Ph3P)2Ag(m-SC{O}PhS)2In(SC {O}Ph)2]首次获得了AgInS2纳米晶。2009年,彭笑刚引入配体平衡两种阳离子的反应活性,并将金属离子前驱物体热注入到硫前驱物中高温反应,油相合成了十二烷基硫醇包裹的单分散的AgInS2和CuIn S2纳米晶。高温油相合成使用有毒的价格昂贵的有机前驱体和溶剂,不仅涉及操作安全、环境和成本问题,而且由于获得的长链有机包裹的量子点由于降低的导电性,在溶液法处理的器件或者需要水溶液分散的光催化领域都受到限制。一般热注入法,或者前驱体热解法获得的AgInS2和CuInS2纳米晶,据报道由于化学成分的不均匀,导致其不具有明显的激子吸收峰。水溶性小分子包裹的AgInS2和CuInS2纳米晶,往往基于一定尺寸的AgInS2和CuInS2纳米晶经过复杂的配体交换才能获得。对于小分子巯基如巯基乙酸、巯基丙酸、巯基乙胺等包裹的AgInS2和CuInS2量子点的直接水溶液合成技术,具有明显激子吸收特征的AgInS2和CuInS2量子点的制备仍然是一个挑战。

发明内容

有鉴于此,本发明的目的在于提供一种小分子巯基包裹的超小的 AgInS2或CuInS2量子点及其直接的水相合成制备方法,该方法制备得到量子点具有明显的激子吸收和窄的尺寸分布。

另外本发明还提供了上述水相合成得到的量子点在太阳能电池和光催化等领域的应用。

本发明具体通过以下技术方案实现:

一种AgInS2或CuInS2超小量子点的制备方法,具体包括以下步骤:

1)制备巯基乙胺配位的Ag或Cu和In离子前驱体

将银或铜盐和铟盐按照比例在水中溶解后,加入小分子巯基包裹剂搅拌,得到白色沉淀,加入NaOH或KOH溶液直到沉淀溶解并调节溶液pH值至7-12,然后加入水合肼、氨水或乙二胺等水溶性小分子氨基配体,得到金属配合物前驱体溶液。

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