壳层钝化金属掺杂核壳量子点及其制备方法和应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113845916A(43)申请公布日2021.12.28(21)申请号202011321224.4B82Y40/00(2011.01)(22)申请日2020.11.23(71)申请人北京理工大学地址100081北京市海淀区中关村南大街5号(72)发明人徐萌李建中张加涛白冰张书萍(74)专利代理机构武汉卓越志诚知识产权代理事务所(特殊普通合伙)42266代理人胡婷婷(51)Int.Cl.C09K11/88(2006.01)C09K11/02(2006.01)B82Y20/00(2011.01)权利要求书1页说明书7页附图3页(54)发明名称壳层钝化金属掺杂核壳量子点及其制备方法和应用(57)摘要本发明提供了一种壳层钝化金属掺杂核壳量子点及其制备方法和应用。该制备方法是先将金属掺杂量子点分散至溶剂中，再加入预定含量的包含金属掺杂量子点中掺杂的相应金属离子的配体溶液，然后抽真空至溶剂完全抽出；接着采用循环热注入法对量子点进行可控钝化，每次循环热注入的钝化层金属元素的溶液及硫粉溶液的含量逐级增加；最后将反应溶液冷却至室温、离心分离、洗涤，得到壳层钝化金属掺杂核壳量子点。通过本发明的方法能够制备得到稳定的金属掺杂核/壳结构量子点，弥补了表面缺陷，既提高了量子点的光量子效率，又保证了其性质的稳定。CN113845916ACN113845916A权利要求书1/1页1.一种壳层钝化金属掺杂核壳量子点的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.将金属掺杂量子点分散至溶剂中，向其中加入预定含量的包含所述金属掺杂量子点中掺杂的金属离子的配体溶液，然后抽真空至所述溶剂完全抽出；S2.将经步骤S1处理的反应体系升温至第一预设温度，向其中注入含钝化层金属元素的溶液，反应预设时间后，再注入硫粉溶液并继续升温至第二预设温度，保持该温度反应预设时间，记为第一次循环热注入；S3.将经步骤S2处理的反应体系降温至所述第一预设温度，重复若干次步骤S2的操作，依次记为第二次循环热注入、…，第n次循环热注入；所述n为大于等于3的正整数；S4.将经步骤S3处理的反应溶液冷却至室温、离心分离、洗涤，得到所述壳层钝化金属掺杂核壳量子点。2.根据权利要求1所述的壳层钝化金属掺杂核壳量子点的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，所述配体溶液中的掺杂金属元素与所述金属掺杂量子点所含阳离子的摩尔比为(0.1～0.4):1。3.根据权利要求1或2所述的壳层钝化金属掺杂核壳量子点的制备方法，其特征在于，所述配体溶液中的金属离子的浓度为0.05～0.5mol/L。4.根据权利要求1或3所述的壳层钝化金属掺杂核壳量子点的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，所述金属掺杂量子点包含但不限于为Cu掺杂CdSe量子点、Cu掺杂InP量子点、Ag掺杂CdSe量子点、Ag掺杂InP量子点中的一种；在步骤S2中，所述钝化层金属元素为Cd或Zn。5.根据权利要求1所述的壳层钝化金属掺杂核壳量子点的制备方法，其特征在于，在步骤S3中，在第n次循环热注入过程中，所述含钝化层金属元素的溶液及所述硫粉溶液的添加量分别大于所述第n‑1次循环热注入过程的添加量。6.根据权利要求5所述的壳层钝化金属掺杂核壳量子点的制备方法，其特征在于，所述第一次热循环加入的钝化层金属元素与所述金属掺杂量子点所含阳离子摩尔比为(0.1～0.4):1；所述硫粉溶液的添加量与所述含钝化层金属元素的溶液的添加量相同；第n次循环热注入过程添加的所述含钝化层金属元素的溶液的含量为第n‑1次的1.1～1.25倍。7.根据权利要求1所述的壳层钝化金属掺杂核壳量子点的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，所述第一预设温度为160～200℃，所述第二预设温度为220～260℃。8.根据权利要求1所述的壳层钝化金属掺杂核壳量子点的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，注入含钝化层金属元素的溶液后，反应的预设时间为5～15min；注入硫粉溶液后，反应的预设时间为15～30min。9.一种壳层钝化金属掺杂核壳量子点，其特征在于，采用权利要求1至8中任一项权利要求所述的制备方法制备得到。10.一种权利要求1至8中任一项权利要求所述的制备方法制备得到的壳层钝化金属掺杂核壳量子点，或权利要求9所述的壳层钝化金属掺杂核壳量子点的应用，其特征在于，所述壳层钝化金属掺杂核壳量子点在防伪、信息保密、太阳能电池、光致发光器件方面的应用。2CN113845916A说明书1/7页壳层钝化金属掺杂核壳量子点及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明涉及发光量子点制备技术领域，尤其涉及一种壳层钝化金属掺杂核壳量子点及其制备方法和应用。背景技术[0002]量子点(QuantumDots)是一种由II‑VI族元素(