一种在水相中合成具有核-壳-壳结构的量子点的方法

摘要

本发明公开了一种在水相中合成具有核-壳-壳结构的量子点的方法，该方法是先在水相中合成一种用巯基双亲小分子修饰的带负电的量子点纳米晶体作为核，然后在常温下，用金属巯基复合物与核发生吸附，然后再把NaHSe、NaHTe前驱体加入与发生吸附的金属巯基复合物形成一层新的量子点纳米晶体包裹在核的外面；重复两次这样的步骤，即可形成核-壳-壳结构的量子点。本发明合成的量子点具有比单一量子点更强的荧光强度，且可设计组合成不同类型的半导体量子点，最外层的壳可以在很大程度上对电子和空穴进行限域，也可以作为某些表面修饰基团的载体，可以提供很好的光稳定性和热稳定性，另外也可以提供非常良好的水溶性。

主权项

一种在水相中合成具有核-壳-壳结构的量子点的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：第一步配制镉、锌巯基复合物前驱体把含有Cd2+或Zn2+的化合物溶于水，向溶液中加入含巯基的双亲偶联小分子作为稳定剂；然后滴加碱溶液，调节溶液的pH值；其中：含有Cd2+、Zn2+的化合物为氯化镉、醋酸镉、氧化镉、氯化锌、醋酸锌、氧化锌或硝酸锌；Cd2+或Zn2+与巯基的物质的量之比为1∶1～1∶20；碱溶液为NaOH、浓度为1mol/L；pH值在8～13；所述镉巯基复合物前驱体需配制两种不同浓度、分别记作溶液A1、溶液A2，溶液A2为两份；锌巯基复合物前驱体记作溶液B，溶液B为两份；第二步配制NaHSe、NaHTe前驱体用NaBH4的水溶液和Se或Te粉在水封和超声条件下反应0.5～3小时，制得NaHSe或NaHTe前驱体；其中Se或Te与第一步中Cd2+或Zn2+的物质的量之比为0.1∶1～0.9∶1；Se或Te与NaBH4的物质的量之比为1∶2～1∶10；所述NaHSe前驱体需配制两种不同浓度、分别记作溶液C1、溶液C2，溶液C2为两份；NaHTe前驱体记作溶液D，溶液D为两份；第三步合成核-壳-壳结构的量子点在惰性气体保护下，将溶液C1与溶液A1混合，搅拌15分钟，通过冷凝回流或者在水热反应釜中进行水热反应后，将反应溶液降至室温，边搅拌，边缓慢滴加一份溶液A2，滴加完后，搅拌15分钟，慢慢地将一份溶液D加入到反应溶液中，搅拌15分钟，通过冷凝回流或者在水热反应釜中进行水热反应后，反应溶液降至室温，将另一份溶液A2和另一份溶液D加入到反应溶液中，搅拌15分钟，通过冷凝回流或者在水热反应釜中进行水热反应后，反应溶液降至室温，边搅拌，边缓慢滴加一份溶液B，滴加完后，搅拌15分钟，将一份溶液C2慢慢地加入到反应溶液中，搅拌15分钟，通过冷凝回流或者在水热反应釜中进行水热反应后，反应溶液降至室温，将另一份溶液B和另一份溶液C2加入到反应溶液中，搅拌15分钟，通过冷凝回流或者在水热反应釜中进行水热反应后，得到具有CdSe-CdTe-ZnSe核壳结构的量子点；其中：冷凝回流在80～130℃、1～5小时；水热反应在90～120℃、30～120分钟。