一种快速制备壳层厚度可控的厚壁CdTe/CdS量子点的方法

摘要

一种快速制备壳层厚度可控的厚壁CdTe/CdS量子点的方法，属于纳米材料合成领域。该方法以CdTe量子点为原料，3-巯基丙酸作为稳定剂和硫源，以水为溶剂，将镉盐与3-巯基丙酸按一定比例制成溶液，微波加热反应，通过控制反应条件，即可得到具有不同CdS壳层厚度的CdTe/CdS核-壳型量子点。该方法反应条件温和，操作简便，反应时间短，可生长厚度可控的CdS壳层，制备所得核-壳量子点的发光波长范围连续可调，光稳定性强。

主权项

一种快速制备壳层厚度可控的厚壁CdTe/CdS量子点的方法，其特征包括以下步骤：步骤1、制备作为原料的CdTe量子点溶液：（a）制备镉源：在超纯水中加入镉盐、镉氧化物或者镉氢氧化物，加入3‑巯基丙酸，得到镉浓度为0.0005~0.1 mol/L的镉源，调节溶液的pH值在8~10之间，通入氮气；（b）制备作为碲源的碲氢化钠（NaHTe）或碲氢化钾（KHTe）溶液：将摩尔比为1:1.5 ~1:5的硼氢化钠或硼氢化钾和碲粉置于样品瓶中，抽真空后，在氮气保护下注入超纯水，30~50℃下，超声反应40~90 min；（c）制备CdTe量子点：在镉源溶液中加入碲源，在100℃条件下，油浴加热回流反应0.5~48 h，即得到CdTe量子点溶液；（d）CdTe量子点的纯化：将产物溶液旋蒸浓缩，加入适量异丙醇溶液，高速离心，直至上层液体澄清无色，沉淀加适量超纯水溶解；步骤2、制备CdTe/CdS核‑壳型量子点：（a）将CdTe溶液稀释，测试CdTe量子点溶液的紫外吸收光谱，根据公式计算生长m层CdS需要加入的前体量；所述的计算生长m层CdS需要使用的前体体积，计算公式为：CdS壳层的体积，其中r_c是量子点核的半径，m是壳生长的层数，d_ML是每一层壳的厚度，一般为0.337 nm；反应前体的分子数，D_core是核的密度，MW_core是核材料的相对分子质量， N_A是阿伏伽德罗常数；n_QD是量子点的分子数”；所述的m层为：3~11层。（b）配制含有配体和硫源的前体溶液：在超纯水中加入镉盐、镉氧化物或者镉氢氧化物和3‑巯基丙酸（MPA），得到镉与3‑巯基丙酸比例为1:1~1:4的前体溶液，调节pH值在8~10之间；（c）制备CdTe/CdS核‑壳型量子点：在原料CdTe量子点溶液中加入m层量的前体溶液，调节pH值在10~13之间，通入氮气后，在功率100~150W，温度100~170℃下，微波反应5~20 min。