[发明专利]量子点合成装置及量子点合成方法

摘要

本发明公开了一种量子点合成装置，包括依次连接的前驱体反应区、核反应区、核/壳反应的核/壳反应区和保管容器，上述各反应区分别包括至少一个螺旋状反应管，上述螺旋状反应管内壁上设有与该螺旋状相反方向的使注入反应管中的反应物因摩擦产生冒泡效应的途径槽，上述各反应区的前段包覆有加热区，上述各反应区的后段包覆有冷却区，于上述各反应区的前端分别设有若干个注入口，于核反应区的后端、核/壳反应区的后端分别设有若干个浮游物排出口，各反应区的前端连接有加压装置。本发明还公开了一种量子点合成方法。本发明能提高量子点的稳定性及粒子大小的均匀，同时能使其没有缺陷，因此能使量子效率最大化，提升了发光效率及鲜明度。 1

主权项

1.一种量子点合成装置，其特征在于：其包括依次连接的前驱体反应区、核反应区、核/壳反应的核/壳反应区和保管容器，上述各反应区分别包括至少一个螺旋状反应管，上述螺旋状反应管内壁上设有与该螺旋状相反方向的使注入反应管中的反应物因摩擦产生冒泡效应的途径槽，上述各反应区的前段包覆有加热区，上述各反应区的后段包覆有冷却区，于上述各反应区的前端分别设有若干个注入口，于该核反应区的后端、核/壳反应区的后端分别设有若干个浮游物排出口，所述各反应区的前端连接有加压装置；

所述核反应区的后段、核/壳反应区的后段均设有急速旋转区域和浮游物排出区域，所述浮游物排出口设于该浮游物排出区域；

所述加热区、冷却区分别包括缠绕于该螺旋状反应管上的温度控制管，所述温度控制管中填充满用于控制温度的液态水或油，该加热区、冷却区的温度控制管分别与加热装置、外部冷却器连接。

2.根据权利要求1所述的量子点合成装置，其特征在于，该急速旋转区域中螺旋状反应管的管间距离小于核反应区、核/壳反应区前段的螺旋状反应管的管间距离，该浮游物排出区域的管间距离大于核反应区、核/壳反应区前段的螺旋状反应管的管间距离。

3.根据权利要求1所述的量子点合成装置，其特征在于，该急速旋转区域的直径为核反应区、核/壳反应区前段的螺旋状反应管直径的三倍；该急速旋转区域的弯曲度比核/壳反应区前段的螺旋状反应管减少50％。

4.一种通过权利要求1所述量子点合成装置实施的量子点合成方法，其特征在于，其包括以下步骤：

(1)前驱体生成原料于前驱体反应区反应形成前驱体；

(2)部分前驱体于核反应区反应形成核；

(3)部分前驱体与核于核/壳反应区反应形成核/壳结构，即形成量子点；

(4)量子点输送至保管容器进行保存。

5.根据权利要求4所述的量子点合成方法，其特征在于，所述步骤(1)中，将前驱体反应区的螺旋状反应管进行真空排气后转换为氮气环境，将前驱体生成原料通过注入口注入前驱体反应区的螺旋状反应管，通过加热区将螺旋状反应管加热到设定温度，利用加压装置通过氮气压力将前驱体生成原料经过螺旋状反应管进行混合、反应，根据反应所需时间调整螺旋状反应管的长度，根据搅拌所需时间调整螺旋状反应管的内径或长度，反应完成后生产的前驱体转移至冷却区进行冷却；

依次类推，分别制得Cd前驱体、S前驱体、Zn前驱体和Se前驱体。

6.根据权利要求5所述的量子点合成方法，其特征在于，所述步骤(2)中，将核反应区螺旋状反应管进行真空排气后转换为氮气环境，将Cd前驱体、氯化三辛基膦、1‑十八碳烯通过注入口注入核反应区的螺旋状反应管进行混合，通过加热区将螺旋状反应管加热到设定温度，当反应物经过设定时间及通过设定长度后，加入油胺和Se前驱体，从而生成CdSe核，反应生成的杂质通过急速旋转区域加速后会浮在反应物上，于浮游物排出区域的浮游物排出口将杂质排出，之后获得精制的CdSe核。

7.根据权利要求6所述的量子点合成方法，其特征在于，所述步骤(3)中，将核/壳反应区进行真空排气后转换为氮气环境，将CdSe核、1‑十八碳烯和油胺注入核/壳反应区的螺旋状反应管，通过加热区将螺旋状反应管加热到设定温度，使CdSe核、1‑十八碳烯和油胺反应，按间隔时间依次加入Cd前驱体与Zn前驱体，S前驱体、Zn前驱体与Cd前驱体，S前驱体、Zn前驱体与Cd前驱体，和Zn前驱体与S前驱体，从而合成CdSe/CdZnS/ZnS量子点。

8.根据权利要求7所述的量子点合成方法，其特征在于，所述步骤(3)中，反应生成的杂质通过急速旋转区域加速后会浮在反应物上，于浮游物排出区域的浮游物排出口将杂质排出，获得完成精制的CdSe/CdZnS/ZnS的核壳纳米粒子。