專利名稱：一種核殼結構的熱敏量子點材料及其制備方法
技術領域：
本發明屬于半導體納米材料制備技術領域。涉及一種核殼量子點材料及其合成方法，該核殼型量子點材料對溫度高度敏感，具體表現為不同溫度條件下，材料會發不同顏色的光。
背景技術：
半導體材料從體相逐漸減小至一定臨界尺寸(1~20納米)后，其載流子的波動性變得顯著，運動將受限，導致動能的增加，相應的電子結構從體相連續的能級結構變成準分裂的不連續，這一現象稱作量子尺寸效應。比較常見的半導體納米粒子即量子點主要有I1-VI, II1-V以及IV-VI族。這些種類的量子點都十分遵守量子尺寸效應，其性質隨尺寸呈現規律性變化，例如吸收及發射波長隨尺寸變化而變化。因此，半導體量子點在照明、顯示器、激光器以及生物熒光標記等領域都有著十分重要的應用。最早的膠體量子點研究工作可追溯到1982年，Brus小組首次報道了水溶性半導體量子點的制備與光學性質。自此，一些小組相繼開展了不同種類的半導體量子點的制備以及性質研究的工作。通常我們熟知的膠體納米粒子為點、棒或核殼結構的量子點，這些都是在一種粒子基礎上生長的單一量子點體系。在膠體半導體納米領域，已經有一些研究團隊致力于制備復合量子點體系。在早期的研究中，最有意義的一次嘗試是Mews等在1994年提出的CdS-HgS-CdS(MewsA.;Eychmueller, A.; Weller, H.J.Phys.Chem.1994，98，934-4)體系，他們通過表面離子交換的方法成功實現了在兩層CdS之間插入單層或多層的HgS，并在吸收光譜上觀測到了明顯的紅移，然而吸收光譜不足以判定每一層量子點體系都能夠獨立表現出希望得到的電子或光學性質，另外，復合粒子體系在受激發時表現出了單一的較寬且弱的發射峰。由于當時的合成技術并不完善，雖然這一模型的提出很有意義，但是文獻報道中關于粒子以及層層包覆的合成效果比較差。目前，由于人們在這一領域的研究主要著眼于模型理論構建以及新材料的發現，而沒有關注熱敏材料本身的敏感度以及變溫顏色是否明顯等問題，所以，在真正實現應用之前還有很多的問題亟待解決。其中，最主要的就是，溫度改變帶來的發光顏色的改變不夠明確，溫度和顏色沒有明確的對應關系，變溫顏色區間跨度較小，僅能由紅到黃。
發明內容
本發明要解決的技術問題是，克服背景技術存在的不足，提供一種顏色隨著溫度變化明確，變色區間可從綠色變到黃色再變到紅色，可重復使用的熱敏量子點材料。本發明的技術問題可通過以下技術方案解決:一種核殼結構的熱敏量子點材料，其結構有InP量子點核、ZnS隔離層、CdSe納米晶殼層和ZnS保護層，所述的InP量子點核是熒光峰位為650nnT800nm的Cu摻雜的InP量子點，Cu摻雜量為按摩爾比Cu:P=l:5 20，所述的CdSe納米晶殼層是2 3層CdSe。
所述的Cu摻雜量優選按摩爾比Cu:P=l: 10 ;所述的ZnS隔離層為3飛層ZnS，優選4層，所述的ZnS保護層為f 4層ZnS，優選2層。一種核殼結構的熱敏量子點材料的制備方法，有Cu摻雜InP量子點核溶液的制備、ZnS隔離層的包覆、CdSe納米晶殼層的包覆和ZnS保護層的包覆的工藝過程；所述的Cu摻雜InP量子點核溶液的制備過程，首先將醋酸銦與十四酸加入到十八烯中，升溫至8(T12(TC，其中醋酸銦與十四酸的摩爾比為1:3.5，十八烯的用量為每摩爾醋酸銦使用25升；在氮氣保護下升溫至188°C，注入辛胺和濃度為0.2mol/L的3_(三甲基硅基)磷的十八烯溶液，其中注入的辛胺與醋酸銦的摩爾比為12:1，注入的磷與醋酸銦的摩爾比為1:2 ;降溫至178°C，保持30分鐘再降溫到6(T10(TC，向其中注入濃度為
0.005 0.02mol/L的十四酸銅的十八烯溶液，十四酸銅的用量為按摩爾比Cu:P=l: 5 20，升溫至150°C保持20 40分鐘，得到Cu摻雜InP量子點核(記為CuOInP)溶液；所述的ZnS隔離層的包覆過程，是首先將Cu摻雜InP量子點核溶液維持在12(T160°C，按殼層組分投料，先注入一層用量的鋅的陽離子前體溶液，升溫至22(T260°C反應3(Γ45分鐘，再注入一層用量的硫的陰離子前體溶液，反應3(Γ45分鐘；此后保持22(T260°C，交替注入一層計算用量的鋅的陽離子前體溶液和硫的陰離子前體溶液并各反應3(Γ45分鐘，總共進行3飛次，形成3飛層ZnS隔離層；然后將反應體系降至室溫，加入體積比為1:10的氯仿和乙醇的混合溶劑使量子點沉淀，再離心分離，得到提純的ZnS包覆的 Cu摻雜InP納米晶量子點(記為Cu@InP/ZnS)；所述的CdSe納米晶殼層的包覆過程是，將提純的ZnS包覆的Cu摻雜InP納米晶量子點分散到十八烯中，十八烯的用量為每毫摩爾ZnS包覆的Cu摻雜InP納米晶量子點使用廣2升；升溫到6(Γ100 ，抽真空在氮氣保護下再升溫至12(T160°C，按殼層組分投料，先加入一層計算用量的鎘的陽離子前體溶液，升溫至22(T260°C反應3(Γ45分鐘，再注入一層計算用量的硒的陰離子前體溶液反應3(Γ45分鐘；此后保持22(T260°C，交替注入一層計算用量的鎘的陽離子前體溶液和硒的陰離子前體溶液并各反應3(Γ45分鐘，總共進行2 3次，形成2 3層的CdSe納米晶殼層，得到先包覆ZnS再包覆CdSe的Cu摻雜InP納米晶量子點(記為 CuilnP/ZnS/CdSe)；所述的ZnS保護層的包覆過程，是首先將先包覆ZnS再包覆CdSe的Cu摻雜InP納米晶量子點溶液維持在12(T160°C，按殼層組分投料，先注入一層計算用量的鋅的陽離子前體溶液，升溫至22(T260°C反應30 45分鐘，再注入硫的陰離子前體溶液反應30 45分鐘；此后保持22(T260°C，交替注入一層計算用量的鋅的陽離子前體溶液和硫的陰離子前體溶液并各反應3(Γ45分鐘，總共進行Γ4次，形成Γ4層的ZnS保護層；將最終的反應體系冷卻到室溫，加入體積比為1:10的氯仿和乙醇的混合溶劑使量子點沉淀，再離心分離，得到提純的核殼結構的熱敏量子點材料(記為Cu@InP/ZnS/CdSe/ZnS)。本發明中的所有包覆過程，在包覆每一層時，按殼層組分投料用量的計算可參考文獻 Chem.Mater.2010, 22, 1439。所述的Cu摻雜InP量子點核溶液的制備過程中，十四酸銅的用量優選為按摩爾比Cu:P=1:10。所述的ZnS隔離層的包覆過程優選為總共進行4次，所述的ZnS保護層的包覆過程優選為總共進行2次。
所述的鋅的陽離子前體溶液優選濃度為0.5^1mol/L的硬脂酸鋅的十八烯溶液；所述的鎘的陽離子前體溶液優選每摩爾氧化鎘溶解在0.875升油酸和0.125升十八烯混合溶劑中得到的溶液；所述的硫的陰離子前體溶液優選濃度為0.5^1mol/L的單質硫的十八烯溶液；所述的硒的陰離子前體溶液優選每摩爾單質硒溶解在0.49升三辛基膦和0.51升十八烯的混合溶劑中得到的溶液。本發明基于能帶工程理論構建了不同材料組成的核殼結構量子點，中間層ZnS材料能夠有效的隔絕內、外層材料的電子過程，使其各自發光而無互相干擾。本發明制備的熱敏材料屬于疏水性材料，表面配體主要為長鏈烷基羧酸。 本發明制備的熱·敏材料提純干燥后可制得固體粉末樣品，固體狀態下發光顏色也會隨溫度變化而變化。本發明制備的熱敏型量子點材料，性質穩定，放置六個月依然能夠隨溫度變色。本發明制備的熱敏量子點材料，每一層材料的包覆均可精確控制厚度，殼層包覆后粒子呈完美球形，尺寸均一，單分散性好。綜上，本發明一種核殼結構的熱敏量子點材料及其制備方法具有以下有益效果:1、制備的材料對溫度敏感，顏色隨溫度的變化明確。2、制備的材料變色范圍寬，隨著溫度從常溫變到200°C，材料顏色會從綠色逐漸變化到紅色，中間經歷不同程度的黃色。3、制備的材料穩定，可重復利用。4、制備的材料在固態下顏色也隨溫度變化而變化。5、制備方法可精確控制每一層材料的包覆厚度，殼層包覆后粒子呈完美球形，尺寸均一，單分散性好
圖1是按本發明的實施例2、5、7、9、11、13、14的順序得到的核殼結構的熱敏量子點材料在不同溫度下的光譜圖。圖2是實施例2制得的InP量子點粒子的透射電鏡照片，粒子直徑約2nm。圖3是按實施例2、5、7的順序制得的Cu@InP/ZnS結構的量子點的透射電鏡照片，粒子直徑約4.5nm。圖4是按實施例2、5、7、9、11、13的順序制得的Cu@InP/ZnS/CdSe/ZnS結構量子點透射電鏡照片，粒子直徑約7.6nm。圖5是本發明核殼結構熱敏量子點材料的結構示意圖。
具體實施例方式配制各種陰、陽離子前體注入液(即前體溶液)可以按下述過程進行:取10毫摩爾的硬脂酸鋅及1(Γ20毫升的十八烯混合，抽真空通氮氣加熱至200°C溶解，得到0.5^1mol/L的Zn的陽離子前體注入液。取10毫摩爾的氧化鎘粉末及25毫摩爾(8.75毫升)油酸和1.25毫升十八烯混合，抽真空通氮氣加熱到250°C溶解，得到lmol/L的Cd的陽離子前體注入液。取10毫摩爾的硫粉及1(Γ20毫升十八烯混合，抽真空通氮氣加熱至140°C溶解，制得
0.5 lmol/L的S的陰離子前體注入液。取10毫摩爾的硒粉，與11毫摩爾(4.9毫升)TOP(三辛基膦)以及5.1毫升的十八烯混合，抽真空通氮氣加熱到50°C溶解，得到lmol/L的Se的陰離子前體注入液。配制Cu的摻雜用液可以按下述過程進行:取0.05毫摩爾十四酸銅與10毫升十八烯混合，抽真空通氮氣加熱70°C溶解，得到0.005mol/L的十四酸銅的十八烯溶液；取0.1毫摩爾十四酸銅與10毫升十八烯混合，抽真空通氮氣加熱70°C溶解，得到0.01mol/L的十四酸銅的十八烯溶液；取0.2毫摩爾十四酸銅與10毫升十八烯混合，抽真空通氮氣加熱70°C溶解，得到0.02mol/L的十四酸銅的十八烯溶液。此外，還要在手套箱中配制0.2mol/L的3_(三甲基硅基)磷的十八烯溶液。以下分四個部分具體說明制備核殼結構的熱敏量子點材料每個步驟的具體實施方式
:第一部分:制備Cu摻雜InP量子點核溶液(實施例f 3)實施例1:首先，制備InP量子點:取0.2毫摩爾醋酸銦與0.7毫摩爾的十四酸加入到5毫升十八烯中，升溫至80°C，抽真空后，在氮氣保護下升溫至188°C，注入0.5毫升濃度為0.2mol/L3-(三甲基硅基)磷的十八烯溶液與1.2毫摩爾的辛胺，注入后自然降溫至178°C，保持溫度178°C反應30分鐘即可得到InP量子點，得到的InP量子點直徑約為2nm。然后，進行Cu摻雜:將制備好的InP量子點直接降溫到60°C，向體系中滴入總量為I毫升濃度為0.005mmol/L的十四酸銅的十八烯溶液，再升溫至150°C，保持溫度20分鐘即可得到Cu摻雜的InP量子點核溶液，摻Cu量為按摩爾比Cu:P=1:20。實施例2:首先，制備InP量子點:取0.2毫摩爾醋酸銦與0.7毫摩爾的十四酸加入到5毫升十八烯中，升溫至100°C，抽真空后，在氮氣保護下升溫至188 °C，注入0.5毫升濃度為0.2mol/L3-(三甲基硅基)磷的十八烯溶液與1.2毫摩爾的辛胺，注入后自然降溫至178°C，保持溫度178°C反應30分鐘即可得到InP量子點，得到的InP量子點直徑約為2nm。然后，進行Cu摻雜:將制備好的InP量子點直接降溫到80°C，向體系中滴入總量為I毫升濃度為0.0lmmol/L的十四酸銅的十八烯溶液，再升溫至150°C，保持溫度30分鐘即可得到Cu摻雜的InP量子點核溶液,摻Cu量為按摩爾比Cu:P=l: 10。實施例3:首先，制備InP量子點:取0.2毫摩爾醋酸銦與0.7毫摩爾的十四酸加入到5毫升十八烯中，升溫至120°C，抽真空后，在氮氣保護下升溫至188 °C，注入0.5毫升濃度為0.2mol/L3-(三甲基硅基)磷的十八烯溶液與1.2毫摩爾的辛胺，注入后自然降溫至178°C，保持溫度178°C反應30分鐘即可得到InP量子點，得到的InP量子點直徑約為2nm。然后，進行Cu摻雜:將制備好的InP量子點直接降溫到100°C，向體系中滴入總量為I毫升濃度為0.02mmol/L的十四酸銅的十八烯溶液，再升溫至150°C，保持溫度40分鐘即可得到Cu摻雜的InP量子點核溶液，摻Cu量為按摩爾比Cu:P=l:5。第二部分:包覆ZnS隔離層及提純(實施例4 7)實施例4: 將實施例f 3任一實施例制備的Cu摻雜的InP量子點核溶液維持到120°C，按照投料量計算核溶液所需要的包覆用量，注入一層用量的濃度為0.5mol/L的Zn的陽離子前體溶液，將反應溫度升至220°C生長量子點殼層45分鐘，再注入一層用量的濃度為0.5mol/L的S的陰離子前體溶液，同樣反應45分鐘。此后，保持220°C交替注入兩種前體溶液并各反應45分鐘，共包覆3層。Zn、S的前體注入液用量均為:由第一到第三層依次為:0.24毫升，0.4暈升，0.58暈升。實施例5:將實施例f 3任一實施例制備的Cu摻雜的InP量子點核溶液維持到140°C，按照投料量計算核溶液所需要的包覆用量，注入一層用量的濃度為0.5mol/L的Zn的陽離子前體溶液，將反應溫度升至240°C生長量子點殼層40分鐘，再注入一層用量的濃度為0.5mol/L的S的陰離子前體溶液，同樣反應40分鐘。此后，保持240°C交替注入兩種前體溶液并各反應40分鐘，共包覆4層。Zn、S的前體注入液用量均為:由第一到第四層依次為:0.24毫升，0.4暈升，0.58暈升，0.8暈升。實施例6:將實施例f 3任一實施例制備的Cu摻雜的InP量子點核溶液維持到160°C，按照投料量計算核溶液所需要的包覆用量，注入一層用量的濃度為0.5mol/L的Zn的陽離子前體溶液，將反應溫度升至260°C生長量子點殼層30分鐘，再注入一層用量的濃度為0.5mol/L的S的陰離子前體溶液，同樣反應30分鐘。此后，保持260°C交替注入兩種前體溶液并各反應30分鐘，共包覆6層。Zn、S的前體注入液用量均為:由第一到第六層依次為:0.24毫升，0.4暈升，0.58暈升，0.8暈升，I暈升，1.3暈升。實施例7:
將實施例4飛制備好的結構為Cu@InP/ZnS的量子點溶液溫度降至室溫，加入I毫升氯仿和10毫升乙醇的混合溶劑使量子點沉淀，然后用每分鐘4000轉的轉速離心分離20分鐘，得到提純的Cu@InP/ZnS量子點。第三部分:包覆CdSe納米晶殼層(實施例8 9)實施例8:將實施例4飛任一實施例制備的核殼結構的量子點用實施例7的方法進行提純后再次分散到5毫升的十八烯中并放入三頸燒瓶，升溫到60°C，抽真空在氮氣保護下升溫至120°C，加入一層計算量的濃度為lmol/L的Cd的陽離子前體溶液，升溫至220°C生長殼層45分鐘，再注入濃度為lmol/L的Se的陰離子前體溶液，同樣生長45分鐘，此后交替注入陽、陰離子前體溶液并各反應45分鐘，總共包覆2層CdSe材料，得到結構為Cu@InP/ZnS/CdSe的量子點。陽、陰離子前體溶液的用量均為:由第一到第二層依次為:0.53毫升，0.68毫升。實施例9:將實施例4飛任一實施例制備的核殼結構的量子點用實施例7的方法進行提純后再次分散到5毫升的十八烯中并放入三頸燒瓶，升溫到100°C，抽真空在氮氣保護下升溫至160°C，加入一層計算量的濃度為lmol/L的Cd的陽離子前體溶液，升溫至260°C生長殼層30分鐘，再注入濃度為lmol/L的Se的陰離子前體溶液，同樣生長30分鐘，此后交替注入陽、陰離子前體溶液并各反應30分鐘，總共包覆3層CdSe材料，得到結構為Cu@InP/ZnS/CdSe的量子點。陽、陰離子前體溶液的用量均為:由第一到第三層依次為:0.53毫升，0.68暈升，0.85暈升。
第四部分:包覆ZnS保護層及提純(實施例1(Γ13)實施例10:在實施例8或9制備的核殼結構的量子點基礎上，再包覆I層ZnS材料以起到穩定作用，使用濃度為lmol/L的Zn、S的前體注入液，將實施例8或9制備的核殼結構的量子點溶液維持在120°C，加入一層計算量的Zn的陽離子前體溶液，升溫至220°C生長殼層45分鐘，再注入一層計算量的S的陰離子前體溶液，同樣生長45分鐘，得到結構為Cu@InP/ZnS/CdSe/ZnS的熱敏量子點溶液。陽、陰離子前體溶液的用量均為:1毫升。實施例11:在實施例8或9制備的核殼結構的量子點基礎上，再包覆2層ZnS材料以起到穩定作用，使用濃度為lmol/L的Zn、S的前體注入液，將實施例8或9制備的核殼結構的量子點溶液維持在140°C，加入一層計算量的Zn的陽離子前體溶液，升溫至260°C生長殼層30分鐘，再注入一層計算量的S的陰離子前體溶液，同樣生長30分鐘，而后保持260°C交替注入陽、陰離子前體 溶液并各反應30分鐘，最終總共包覆2層CdSe材料，從而得到結構為CuOInP/ZnS/CdSe/ZnS的熱敏量子點溶液。陽、陰離子前體溶液的用量均為:由第一到第二層依次為:1暈升，1.2暈升。實施例12:在實施例8或9制備的核殼結構的量子點基礎上，再包覆4層ZnS材料以起到穩定作用，使用濃度為lmol/L的Zn、S的前體注入液，將實施例8或9制備的核殼結構的量子點溶液維持在140°C，加入一層計算量的Zn的陽離子前體溶液，升溫至260°C生長殼層30分鐘，再注入一層計算量的S的陰離子前體溶液，同樣生長30分鐘，而后保持260°C交替注入陽、陰離子前體溶液并各反應30分鐘，總共包覆4層CdSe材料，得到結構為Cu@InP/ZnS/CdSe/ZnS的熱敏量子點溶液。陽、陰離子前體溶液的用量均為:由第一到第四層依次為:1暈升,1.2暈升,1.4暈升,1.7暈升。實施例13:將實施例1(Γ12任一實施例制備的核殼結構的熱敏量子點溶液冷卻到室溫，加入I毫升氯仿和10毫升乙醇的混合溶劑使量子點沉淀，然后用每分鐘4000轉的轉速離心分離20分鐘，即得到提純的核殼結構的熱敏量子點材料。實施例14:將實施例13沉淀得到的核殼結構的熱敏量子點材料固體樣品在真空烘箱里烘干，最終得到固體粉末樣品，進行變溫熒光測試，得到光譜如圖1所示，在20°C時，由于發綠光的CdSe納米晶殼層的熒光量子效率遠高于發紅光的核材料CuOInP的熒光量子效率，因此材料整體呈綠色；由于CdSe納米晶殼層是熱不穩定的，隨著溫度升高，綠光逐漸淬滅，在200°C時，綠光完全淬滅，而核材料CuOInP是熱穩定的，隨著溫度升高，紅光幾乎保持原有效率，因此當溫度到200°C左右時，材料整體就完全顯示紅光，在中間溫度時(比如140°C時)，綠光效率下降但未完全淬滅，材料整體呈現不同程度的黃光。
權利要求
1.一種核殼結構的熱敏量子點材料，其結構有InP量子點核、ZnS隔離層、CdSe納米晶殼層和ZnS保護層；所述的InP量子點核是熒光峰位為650nnT800nm的Cu摻雜的InP量子點，Cu摻雜量為按摩爾比Cu:P=l:5 20 ;所述的CdSe納米晶殼層是2 3層CdSe。
2.根據權利要求1所述的一種核殼結構的熱敏量子點材料，其特征在于，所述的Cu摻雜量為按摩爾比Cu:P=l:10。
3.根據權利要求1所述的一種核殼結構的熱敏量子點材料，其特征在于，所述的ZnS隔離層為3 6層ZnS，所述的ZnS保護層為I 4層ZnS。
4.根據權利要求1或3所述的一種核殼結構的熱敏量子點材料，其特征在于，所述的ZnS隔離層為4層ZnS，所述的ZnS保護層為2層ZnS。
5.一種權利要求1的核殼結構的熱敏量子點材料的制備方法，有Cu摻雜InP量子點核溶液的制備、ZnS隔離層的包覆、CdSe納米晶殼層的包覆和ZnS保護層的包覆的工藝過程； 所述的Cu摻雜InP量子點核溶液的制備過程，首先將醋酸銦與十四酸加入到十八烯中，升溫至8(T12(TC，其中醋酸銦與十四酸的摩爾比為1:3.5，十八烯的用量為每摩爾醋酸銦使用25升；在氮氣保護下升溫至188°C，注入辛胺和濃度為0.2mol/L的3-(三甲基硅基)磷的十八烯溶液，其中注入的辛胺與醋酸銦的摩爾比為12:1，注入的磷與醋酸銦的摩爾比為1:2 ;降溫至178°C，保持30分鐘再降溫到6(Tl00°C，向其中注入濃度為0.005 0.02mol/L的十四酸銅的十八烯溶液，十四酸銅的用量為按摩爾比Cu:P=l:5 20，升溫至150°C保持2(Γ40分鐘，得到Cu摻雜InP量子點核溶液； 所述的ZnS隔離層的包覆過程，是首先將Cu摻雜InP量子點核溶液維持在12(Tl60°C，按殼層組分投料，先注入一層用量的鋅的陽離子前體溶液，升溫至22(T260°C反應3(Γ45分鐘，再注入一層用量的硫的陰離子前體溶液，反應3(Γ45分鐘；此后保持22(T260°C，交替注入一層計算用量的鋅的陽離子前體溶液和硫的陰離子前體溶液并各反應3(Γ45分鐘，總共進行3飛次，形成3飛層 ZnS隔離層；然后將反應體系降至室溫，加入體積比為1:10的氯仿和乙醇的混合溶劑使量子點沉淀，再離心分離，得到提純的ZnS包覆的Cu摻雜InP納米晶量子點； 所述的CdSe納米晶殼層的包覆過程是，將提純的ZnS包覆的Cu摻雜InP納米晶量子點分散到十八烯中，十八烯的用量為每毫摩爾ZnS包覆的Cu摻雜InP納米晶量子點使用Γ2升；升溫到6(TlO(rC，抽真空在氮氣保護下再升溫至12(T16(TC，按殼層組分投料，先加入一層計算用量的鎘的陽離子前體溶液，升溫至22(T260°C反應3(Γ45分鐘，再注入一層計算用量的硒的陰離子前體溶液反應3(Γ45分鐘；此后保持22(T260°C，交替注入一層計算用量的鎘的陽離子前體溶液和硒的陰離子前體溶液并各反應3(Γ45分鐘，總共進行2 3次，形成2 3層的CdSe納米晶殼層，得到先包覆ZnS再包覆CdSe的Cu摻雜InP納米晶量子點； 所述的ZnS保護層的包覆過程，是首先將先包覆ZnS再包覆CdSe的Cu摻雜InP納米晶量子點溶液維持在12(T160°C，按殼層組分投料，先注入一層計算用量的鋅的陽離子前體溶液，升溫至22(T260°C反應3(Γ45分鐘，再注入硫的陰離子前體溶液反應30 45分鐘；此后保持22(T260°C，交替注入一層計算用量的鋅的陽離子前體溶液和硫的陰離子前體溶液并各反應3(Γ45分鐘，總共進行Γ4次，形成Γ4層的ZnS保護層；將最終的反應體系冷卻到室溫，加入體積比為1:10的氯仿和乙醇的混合溶劑使量子點沉淀，再離心分離，得到提純的核殼結構的熱敏量子點材料。
6.根據權利要求5所述的一種核殼結構的熱敏量子點材料的制備方法,其特征在于，所述的Cu摻雜InP量子點核溶液的制備過程中十四酸銅的用量為按摩爾比Cu:P=l: 10。
7.根據權利要求5或6所述的一種核殼結構的熱敏量子點材料的制備方法，其特征在于，所述的ZnS隔離層的包覆過程總共進行4次，所述的ZnS保護層的包覆過程總共進行2次。
8.根據權利要求5所述的一種核殼結構的熱敏量子點材料的制備方法，其特征在于，所述的鋅的陽離子前體溶液是濃度為0.5^1mol/L的硬脂酸鋅的十八烯溶液；所述的鎘的陽離子前體溶液是，每摩爾氧化鎘溶解在0.875升油酸和0.125升十八烯混合溶劑中得到的溶液；所述的硫的陰離子前體溶液是濃度為0.5 lmol/L的單質硫的十八烯溶液；所述的硒的陰離子前體溶液是，每摩爾單質硒溶解在0.49升三辛基膦和0.51升十八烯的混合溶劑中得到的溶 液。
全文摘要
本發明的一種核殼結構的熱敏量子點材料及其制備方法屬于半導體納米材料制備的技術領域。量子點結構中核為Cu摻雜的InP量子點，在核的基礎上包覆II-VI族半導體ZnS隔離層，用來隔絕內外兩層材料，再包覆另一種發綠光的II-VI族半導體CdSe納米晶殼層，最外層仍然包覆ZnS保護層，以使CdSe層更為穩定，最終形成結構為Cu@InP/ZnS/CdSe/ZnS量子點。本發明的量子點對溫度高度敏感，具體表現為不同溫度條件下，該材料會發不同顏色的光在常溫下發綠光，在200攝氏度時發紅光，在中間溫度時發不同程度的黃光，該量子點性質穩定，尺寸均一，分散性好，殼層包覆后粒子呈完美球形。
文檔編號C09K11/88GK103074068SQ20131002059
公開日2013年5月1日 申請日期2013年1月18日 優先權日2013年1月18日
發明者解仁國, 李冬澤, 楊文勝 申請人:吉林大學