[发明专利]一种稀土掺杂半导体纳米晶的水相合成方法

权利要求书

1.一种稀土掺杂半导体纳米晶的水相合成方法，其特征在于，采用水相法合成CdX:Y纳米晶，其中X为元素Se或Te，Y为稀土元素Sm或稀土元素Eu，具体为配制含有Cd源、Sm源/Eu源以及稳定剂的混合溶液，将所述混合溶液的pH值调节至8-9.5，在氮气氛围下向所述混合液中注入NaHSe/NaHTe溶液，加热完成反应，从反应液中分离得到纳米晶。

2.根据权利要求1所述的稀土掺杂半导体纳米晶的水相合成方法，其特征在于，还包括采用反相微乳法对分离得到的纳米晶进行表面功能化处理，所述反相微乳法包括：将环己烷、正己醇、曲拉通和CdX:Y纳米晶混合制备得到反相微乳液，再添加正硅酸四乙酯作为硅源进行包壳得到纳米球。

3.根据权利要求2所述的稀土掺杂半导体纳米晶的水相合成方法，其特征在于，所述反相微乳法包括：将环己烷、正己醇、曲拉通和CdSe:X纳米晶混合制备反相微乳液；再加入正硅酸四乙酯搅拌均匀后，再加入氨水，搅拌后密封，避光条件下继续搅拌反应，反应结束后向反应溶液中加入丙酮破乳，得到絮状沉淀离心后洗涤、干燥，得到纳米球。

4.根据权利要求1或2所述的稀土掺杂半导体纳米晶的水相合成方法，其特征在于，所述Cd源为CdCl₂·2.5H₂O，所述Sm源为Sm(CH₃COO)₃·6H₂O，所述Eu源为Eu(NO₃)₃·6H₂O。

5.根据权利要求3所述的稀土掺杂半导体纳米晶的水相合成方法，其特征在于，所述NaHSe溶液的制备方法为将NaBH₄和SeO₂粉溶于蒸馏水中，氮气氛围下加热直到粉末完全溶解；NaHTe溶液的制备方法为将NaBH₄和Te粉溶于蒸馏水中，氮气氛围下加热直到粉末完全溶解。

6.根据权利要求4所述的稀土掺杂半导体纳米晶的水相合成方法，其特征在于，制备所述NaHSe溶液时，所述SeO₂粉的用量以Se的摩尔的量计与NaBH₄的摩尔的量之比为1：3；制备所述NaHTe溶液时，所述Te粉的用量以Te的摩尔的量计与NaBH₄的摩尔的量之比为1：2。

7.根据权利要求5所述的稀土掺杂半导体纳米晶的水相合成方法，其特征在于，所述稳定剂为巯基乙酸或者巯基丙酸。

8.根据权利要求1-6所述的稀土掺杂半导体纳米晶的水相合成方法，其特征在于，在氮气氛围下向所述混合液中注入NaHSe/NaHTe溶液后，加热至100-160℃完成反应，从反应液中分离得到纳米晶。

9.根据权利要求7所述的稀土掺杂半导体纳米晶的水相合成方法，其特征在于，从反应液中分离得到纳米晶的方法为：将反应液倒在乙醇中进行沉降，分离出固体，然后再将固体溶解在蒸馏水中，再次进行沉降和分离操作，溶解-沉降-离心的步骤总计重复3次后，在40℃干燥得到纳米晶。

10.根据权利要求1-9所述的稀土掺杂半导体纳米晶的水相合成方法，其特征在于，制备CdSe:Sm纳米晶时，所述Cd源、Sm源和NaHSe的用量以摩尔比计为92:8:7；制备CdTe:Sm纳米晶时，所述Cd源、Sm源和NaHTe的用量以摩尔比计为95:5:50。