[发明专利]一种ZnS/CdZnS/ZnS蓝光量子点的合成方法

说明书

本发明提供一种ZnS/CdZnS/ZnS蓝光量子点的合成方法，首先利用锌源前驱体与S源前驱体高温热注入法合成油相ZnS量子点，然后经提纯得到ZnS量子点核，再通过外延生长法在ZnS量子点核外包覆CdZnS发光壳层和ZnS无机修饰层，最后通过提纯得到ZnS/CdZnS/ZnS蓝光量子点。本发明通过改变不同CdZnS层厚度来实现不同波段材料的制备，通过调整发光层厚度得到理想的量子产率；中间发光层厚度选择在300℃下合成，可缓解ZnS核与CdZnS发光层之间的晶格适配度，使得CdZnS相干应变层很好地结晶，并随着外壳层ZnS的包覆，量子点的荧光量子产率明显提高，同时还能抑制闪烁，量子点荧光产率高。

技术领域

本发明涉及一种ZnS/CdZnS/ZnS蓝光量子点的合成方法，具体属于发光材料技术领域。

背景技术

胶体半导体纳米晶具有窄的发光光谱和高的光致发光量子产率，引起了人们在显示器，激光器以及太阳能电池的应用方面的广泛注意。但量子点表面形成了众多空穴和电子缺陷态，影响量子点的发光性质。钝化量子点的表面态，增加量子点的发光效率和光化学稳定性的途径主要有两种：一，量子点表面修饰有机配体；二 量子点表面包覆无机壳层。通常，壳材料可以起到钝化层的作用，以减少表面的悬挂键，同时厚的无机壳层能增加量子点的光化学稳定性。蓝光量子点一直是限制量子点发光二极管应用的最大障碍，提高蓝光量子点的荧光产率、并且抑制闪烁、使其更加稳定一直是科研的重心。

目前，现有研究均是涉及CdSe红光和绿光量子点或者基于CdSe红光或者绿光的量子点发光二极管，由于能级结构的限制，蓝光量子点是不能通过CdSe合成的，本发明是一种基于外延生长法制备近似球形的ZnS/CdZnS/ZnS蓝光量子点合成方法，本发明合成方法能够克服蓝光量子点产率不高、光稳定性不好等缺点，进一步满足人们对蓝光量子点及其应用的需要。

发明内容

本发明一种基于外延生长法制备近似球形的ZnS/CdZnS/ZnS蓝光量子点合成方法，合成无闪烁、高荧光产率的ZnS/CdZnS/ZnS蓝光量子点，并应用于量子点发光二极管等器件中，满足人们的生活需要。

本发明一种ZnS/CdZnS/ZnS蓝光量子点的合成方法步骤包括：

步骤1：前驱体的合成

油酸镉前驱体的合成：在三口瓶中加入氧化镉、油酸(OA)和十八烯(1-ODE)，升温至150℃，抽气半小时，然后通入氩气升温至250 ℃停止反应，得到摩尔浓度为0.1 mmol/ml油酸镉前驱体；

油酸锌前驱体的合成：在三口瓶中加入氧化锌、油酸(OA)和十八烯(1-ODE)，升温至150℃，抽气半小时，然后通入氩气升温至250 ℃停止反应，得到0.1 mmol/ml油酸锌前驱体；

TOPS前驱体的合成：0.5 mmol S粉溶于5 ml三正辛基膦在80℃下搅拌溶解得到0.1mmol/ml 的前驱体；

步骤2：合成ZnS核

三口瓶中加入9 mL 十八烯(1-ODE)和0.6mL油酸锌前驱体，升温至150℃，抽气半小时，然后通入氩气升温至270℃，快速注入0.5 mL辛硫醇，降温至250℃保温10 min，停止反应；产物经离心去除沉淀，所得的上清液中加入1ml甲苯和3ml 乙醇，进行离心分离，取沉淀去掉上清液，重复上述操作两遍后，用2 mL甲苯将所得沉淀进行溶解提纯，得到ZnS核；

步骤3：ZnS/CdZnS量子点的合成