复合量子点及其制备方法和量子点膜技术

本发明专利技术涉及一种复合量子点及其制备方法和量子点膜，其中的复合量子点，括量子点负载微球核层、二氧化硅壳层及链状烷基有机配体，量子点负载微球核层包括聚合物介孔微球及负载于聚合物介孔微球的介孔结构中的量子点，二氧化硅壳层包覆于量子点负载微球核层上，链状烷基有机配体结合在二氧化硅壳层的表面。如此量子点负载于聚合物介孔微球的介孔结构中，相当于经过了聚合物介孔微球的封装包覆，进一步包覆二氧化硅壳层，且二氧化硅壳层的表面还结合有链状烷基有机配体，使得抗水氧稳定性和耐高温性明显增强，还有效地切断了外部腐蚀物质与介孔结构内的量子点之间的直接接触，使得量子点能在苛刻的溶剂中和高温环境中有较好的稳定性性能。

Composite quantum dot and its preparation and quantum dot film

【技术实现步骤摘要】
复合量子点及其制备方法和量子点膜
本专利技术涉及量子点
，特别是涉及一种复合量子点及其制备方法和量子点膜。
技术介绍
量子点材料是尺寸在2nm～10nm的半导体纳米晶，具有优良的发光性能。由于量子限域效应，量子点材料d发光波长随量子点尺寸的增长不断红移，可扩展至整个可见光及近红外区域。另外，量子点材料还具有发光半峰宽窄、发光效率高、稳定性强等优点，在显示、照明、生物等领域都有广泛的应用前景。常见的量子点材料有II-VI族、III-V族、I-III-VI族等。量子点的尺寸小，也使量子点极易受水汽、氧气、温度等外界环境因素影响而导致荧光效率降低，寿命缩短。目前市面上的量子点膜多采用具有阻水阻氧性能的阻隔膜将量子点层的上下表面保护起来，以保证量子点膜的荧光性能的稳定，延长其使用寿命。虽然阻隔膜有助于保证量子点膜性能的稳定，但是，阻隔膜的生产需要花费巨资购入涂布机，因此量子点膜的物料清单的成本主要取决于成本较高的阻隔膜。因此传统的量子点膜仍需改进。
技术实现思路
基于此，本专利技术提供了一种复合量子点及其制备方法，通过该复合量子点制备的量子点膜性能稳定性高，并且无需阻隔膜，成本显著降低。一种复合量子点，包括量子点负载微球核层、二氧化硅壳层及链状烷基有机配体，所述量子点负载微球核层包括聚合物介孔微球及负载于所述聚合物介孔微球的介孔结构中的量子点，所述二氧化硅壳层包覆于所述量子点负载微球核层上，所述链状烷基有机配体结合在所述二氧化硅壳层的表面。上述复合量子点中的量子点负载于聚合物介孔微球的介孔结构中，相当于经过了聚合物介孔微球的封装包覆，且进一步包覆二氧化硅壳层，作为量子点负载微球核层的保护层，且二氧化硅壳层的表面还结合有链状烷基有机配体，使得抗水氧稳定性和耐高温性明显增强，同时还有效地切断了外部腐蚀物质与介孔结构内的量子点之间的直接接触，使得量子点能在苛刻的溶剂中和高温环境中有较好的稳定性性能。在其中一些实施例中，所述聚合物介孔微球的球径为1μm～5μm，孔径为20nm～100nm；和/或所述聚合物介孔微球为聚苯乙烯介孔微球。在其中一些实施例中，所述链状烷基有机配体中的链状烷基为碳原子数为12～18的链状烷基。在其中一些实施例中，所述量子点选自II-V族化合物、III-V族化合物、I-III-VI族化合物、IV-VI族化合物中的任意一种。一种复合量子点的制备方法，包括如下步骤：将聚合物介孔微球、量子点及非极性溶剂混合，得到混合溶液；将所述混合溶液超声处理，以使所述量子点负载于所述聚合物介孔微球的介孔结构中，得到量子点负载微球溶液；将量子点负载微球溶液、硅源前驱体及配体硅烷混合水解，固液分离，取固体，得到复合量子点；所述配体硅烷为链状烷基三甲氧基硅烷或链状烷基三乙氧基硅烷。在其中一些实施例中，所述聚合物介孔微球与量子点的质量之比为(0.5～2):1；所述量子点与所述非极性溶剂的比例为(5mg～10mg):1mL。在其中一些实施例中，所述超声处理的时间为1h～2h。在其中一些实施例中，所述硅源前驱体选自聚硅氧烷、正硅酸乙酯和正硅酸甲酯中的一种；所述配体硅烷中的链状烷基为碳原子数为12～18的链状烷基。在其中一些实施例中，所述配体硅烷为十二烷基三甲氧基硅烷，所述硅源前驱体为聚硅氧烷，所述十二烷基三甲氧基硅烷与所述聚硅氧烷的质量之比为1:(5～10)。一种量子点膜，包括量子点层、第一基层和第二基层，所述量子点层含有上述任一项所述的复合量子点或上述任一项所述的制备方法制得的复合量子点，所述量子点层位于所述第一基层和所述第二基层之间。附图说明图1是本专利技术的复合量子点的结构示意图；图2是实施例1中无阻隔膜的量子点膜的示意图；图3是对比例1中含阻隔膜的量子点膜的示意图；图4是实施例1和对比例1的高温蓝光测试结果的对比图。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将对本专利技术进行更全面的描述，并给出了本专利技术的较佳实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。请参阅图1，本专利技术一实施方式提供了一种复合量子点，包括量子点负载微球核层11、二氧化硅壳层12及链状烷基有机配体13。量子点负载微球核层11包括聚合物介孔微球112及负载于聚合物介孔微球112的介孔结构中的量子点114，二氧化硅壳层12包覆于量子点负载微球核层11上，链状烷基有机配体13结合在二氧化硅壳层12的表面。上述复合量子点中的量子点114负载于聚合物介孔微球112的介孔结构中，相当于经过了聚合物介孔微球112的封装包覆，且进一步包覆二氧化硅壳层12，作为量子点负载微球核层11的保护层，且二氧化硅壳层12的表面还结合有链状烷基有机配体13，使得抗水氧稳定性和耐高温性明显增强，同时还有效地切断了外部腐蚀物质与介孔结构内的量子点114之间的直接接触，使得复合量子点能在苛刻的溶剂中和高温环境中有较好的稳定性性能。进一步地，链状烷基有机配体13中的链状烷基可为碳原子数为12～18的链状烷基，在一具体示例为十二烷基。在其中一些实施例中，聚合物介孔微球112的球径为1μm～5μm，孔径为20nm～100nm。在其中一些实施例中，聚合物介孔微球112为聚苯乙烯介孔微球。在其中一些实施例中，量子点114选自II-V族化合物、III-V族化合物、I-III-VI族化合物、IV-VI族化合物中的任意一种。进一步地，量子点114具体选自CdSe、CdS、CdTe、ZnSe、ZnTe、PbSe、PbTe、InP、InAs、InSb、GaAs、GaP、CuInS2、AgInS2核、核/壳、核/壳/壳量子点中的至少一种。本专利技术一实施方式还提供了上述任一项的复合量子点的制备方法，包括如下步骤S10～S30。步骤S10、将聚合物介孔微球、量子点及非极性溶剂混合，得到混合溶液。在其中一些实施例中，聚合物介孔微球与量子点的质量之比为(0.5～2):1；量子点与非极性溶剂的比例为(5mg～10mg):1mL。在其中一些实施例中，非极性溶剂选自甲苯、二甲苯、三氯甲烷和正己烷中的至少一种。步骤S20、将混合溶液超声处理，以使量子点负载于聚合物介孔微球的介孔结构中，得到量子点负载微球溶液。在其中一些实施例中，超声处理的时间为1h～2h。步骤S30、将量子点负载微球溶液、硅源前驱体及配体硅烷混合水解，以使二氧化硅包覆量子点负载微球，固液分离，取固体，得到复合量子点。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合量子点，其特征在于，包括量子点负载微球核层、二氧化硅壳层及链状烷基有机配体，所述量子点负载微球核层包括聚合物介孔微球及负载于所述聚合物介孔微球的介孔结构中的量子点，所述二氧化硅壳层包覆于所述量子点负载微球核层上，所述链状烷基有机配体结合在所述二氧化硅壳层的表面。/n

【技术特征摘要】
1.一种复合量子点，其特征在于，包括量子点负载微球核层、二氧化硅壳层及链状烷基有机配体，所述量子点负载微球核层包括聚合物介孔微球及负载于所述聚合物介孔微球的介孔结构中的量子点，所述二氧化硅壳层包覆于所述量子点负载微球核层上，所述链状烷基有机配体结合在所述二氧化硅壳层的表面。


2.如权利要求1所述的复合量子点，其特征在于，所述聚合物介孔微球的球径为1μm～5μm，孔径为20nm～100nm；和/或
所述聚合物介孔微球为聚苯乙烯介孔微球。


3.如权利要求1所述的复合量子点，其特征在于，所述链状烷基有机配体中的链状烷基为碳原子数为12～18的链状烷基。


4.如权利要求1至3任一项所述的复合量子点，其特征在于，所述量子点选自II-V族化合物、III-V族化合物、I-III-VI族化合物、IV-VI族化合物中的任意一种。


5.一种复合量子点的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将聚合物介孔微球、量子点及非极性溶剂混合，得到混合溶液；
将所述混合溶液超声处理，以使所述量子点负载于所述聚合物介孔微球的介孔结构中，得到量子点负载微球溶液；
将量子点负载微球...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩璐，刘玉婧，林佳丽，刘雅俊，
申请(专利权)人：天津卓达科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12