[发明专利]一种由纳米线转化为量子点的方法及制得的量子点

说明书

本发明涉及一种由纳米线转化为量子点的方法及制得的量子点。所述方法包括以下步骤：(1)将纳米线和助磨材料混合，得到混合粗产物；(2)将步骤(1)所述混合粗产物分散于溶剂中，超声，得到量子点。本发明的制备方法具有高效环保、操作简单、成本低廉等优点，适用于大规模生产，具有良好的应用前景，制备得到的量子点纯度高，产率较高，粒径均一，尺寸大小可控。

技术领域

本发明属于纳米材料制备技术领域，具体涉及一种由纳米线转化为量子点的方法及制得的量子点。

背景技术

纳米线是一种横向尺寸在纳米尺度，纵向没有限制的一维结构，根据组成材料的不同，可以分为金属纳米线、半导体纳米线和绝缘体纳米线。由于其具有独特的热学、光学、电学和磁学性能，因此在微处理器、微传感器、新型光电器件和信息存储等领域有着广泛的应用。量子点是一种零维的纳米结构，通常认为是粒径小于20nm的纳米粒子。由于具有较大的比表面积，更突出的量子限域效应、量子尺寸效应和宏观隧道效应，使其在生物医药、催化、传感、光电器件以及磁性材料等领域具有潜在的应用价值。

目前用于制备量子点的方法主要分为“自下而上法”和“自上而下法”。“自下而上”法主要是在溶液中通过化学或电化学还原、水热或溶剂热的方法获得量子点。这种方法的优点在于操作灵活、形貌可控、易于制备，但是存在反应条件苛刻、后处理复杂以及难以规模化制备的缺点。CN108941612A通过水相氧化还原法，以硼氢化钠为还原剂，聚乙烯吡咯烷酮作为保护剂，在冰浴的条件下将氯金酸还原为粒径小于10nm的金纳米粒子。CN108732151A公开了一种发光金纳米粒子的制备方法，通过将含巯基的化合物与氯金酸、还原剂、碱在溶剂中混合，然后经过搅拌、超滤离心、冷冻干燥浓缩等步骤，得到了发光金纳米粒子，并应用于挥发性胺类化合物的高灵敏光学检测。CN106129142B公开了一种利用水浴加热将前驱体还原为硫化铅量子点的方法，所制备的硫化铅量子点具有良好的单分散性，尺寸约为3-5nm。“自上而下”的方法主要是指通过机械、超声、激光、爆炸等物理作用，将本体的原料粉碎，从而获得量子点。主要优点在于操作简单、易于规模化生产。Nat.Commun.2013,4,1695通过激光照射具有更大尺寸的多分散PbS纳米晶体的悬浮液，得到了高度结晶的单分散胶体PbS量子点，显示出尺寸可调的近红外光致发光行为。CN102531039A公开了一种利用液相激光烧蚀制备ZnO纳米粒子的方法，这种方法可以通过改变靶材与溶剂种类、激光能量密度、烧蚀时间等条件可控制备出各种尺寸和形貌的纳米粒子，并且制得的产物纯度高。CN103611928A公开了一种银纳米粒子及其激光控制合成方法，利用激光对靶材进行辐照烧蚀，同时通入惰性保护气体，最后经过固液分离得到尺寸范围为5-50nm的球形或椭球形银纳米粒子。CN101966590A公开了一种水相电弧放电制备金属纳米铜粉的方法，利用铜电极在液相放电介质中进行电弧放电，从而生成金属纳米铜粒子。利用“自上而下”的方法，将纳米线低维化可以直接导致纳米粒子的生成，通过对相关参数进行优化，可以大大提高纳米粒子的产量，从而可以极大丰富所反向构建的纳米粒子集成体系，近年来受到了极大的关注。CN106735164A利用溶剂热与超声相结合的方式，实现了纳米线的低维化，获得了纯度较高、粒径均一的纳米粒子，但是得到的纳米粒子的粒径相对较大，这会对纳米粒子的性能产生重要的影响。

迄今为止，文献和专利中所报道的量子点的制备方法，均存在以下问题：如粒径不均匀、成本较高、工艺复杂、产率较低，难以规模化制备。而且目前仍未出现一种简单、高效、低成本的由纳米线转化为量子点的方法，这就迫切需要大力开发这种通用的方法，从而实现制备方法上的突破，大大加速其工业化进程。

发明内容

本发明的目的在于提供一种由纳米线转化为量子点的方法及制得的量子点，所述方法能够有效解决现有技术中量子点制备工艺复杂、成本高、难以实现大规模生产，且得到的量子点粒径不均匀的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的目的之一在于提供一种由纳米线转化为量子点的方法，所述方法包括以下步骤：