一种量子点的配体交换方法及提高量子点产率的方法技术

本申请涉及量子点技术领域，具体而言，涉及一种量子点的配体交换方法及提高量子点产率的方法。量子点的配体交换方法包括向含有量子点的非配位溶剂中加入交换剂进行配体交换反应；其中，量子点的配体为磷酸正十八酯；交换剂包括有机胺以及不饱和脂肪酸；有机胺以及不饱和脂肪酸的摩尔比为1：(1

【技术实现步骤摘要】
一种量子点的配体交换方法及提高量子点产率的方法


[0001]本申请涉及量子点
，具体而言，涉及一种量子点的配体交换方法及提高量子点产率的方法。

技术介绍

[0002]量子点因其具备发射波长可调、高量子效率和高颜色纯度等特点,被广泛应用于显示器件、太阳能电池、LED照明及生物成像等多个领域。
[0003]Ⅱ‑Ⅵ
族量子点或
Ⅲ‑Ⅴ
族量子点等，例如CdTe以及CdSe等，其荧光发射峰波长从紫外到红外连续可调，能够满足多种需求。现有的
Ⅱ‑Ⅵ
族量子点或
Ⅲ‑Ⅴ
族量子点等，通常是使量子点周围存在大量的有机配体，来防止量子点的团聚以及减少量子点的表面缺陷。为了使量子点前驱体具有足够的反应活性，通常采用磷酸正十八酯(ODPA)作为量子点的配体，再采用正己烷等非极性溶剂将最终量子点产物从反应制备量子点后的体系中提纯出来。
[0004]但是，由于大量的量子点被ODPA配体包裹而导致含有ODPA配体的量子点在正己烷等非极性溶剂中的溶解度较低；尤其是冬天等低室温环境下，含有ODPA配体的量子点在正己烷等非极性溶剂中的溶解度极低，极大制约了最终得到的量子点产率。

技术实现思路

[0005]本申请的目的在于提供一种量子点的配体交换方法及提高量子点产率的方法，其旨在改善现有的含有磷酸正十八酯配体的量子点难以分散于正己烷等非极性溶剂中(尤其是低温下)而导致最终获得的量子点的产率较低的技术问题。
[0006]本申请第一方面提供一种量子点的配体交换方法，包括向含有量子点的非配位溶剂中，加入交换剂进行配体交换反应；其中，量子点的配体为磷酸正十八酯；交换剂包括有机胺以及不饱和脂肪酸；有机胺以及不饱和脂肪酸的摩尔比为1：(1
‑
3)。
[0007]本申请通过选用有机胺和不饱和脂肪酸作为交换剂，并调控有机胺和不饱和脂肪酸的摩尔配比为1：(1
‑
3)，以对含有磷酸正十八酯(ODPA)配体的量子点进行配体交换。有机胺和不饱和脂肪酸协同配合，能够极大程度地交换出量子点中的ODPA配体，显著提高配体交换后的量子点在正己烷等非极性溶剂中的溶解度，尤其是提高配体交换后的量子点于冬天等低室温环境下(例如5
‑
10℃)在正己烷等非极性溶剂中的溶解度，有利于使得更多的量子点能够从反应制备量子点后的体系中分离提纯出来，进而有利于提高量子点的产率。
[0008]本申请第二方面提供一种提高量子点产率的方法，包括采用上述第一方面提供的量子点的配体交换方法对量子点进行配体交换，将配体交换反应后的体系进行提纯处理。
[0009]本申请提供的提高量子点产率的方法，先进行上述第一方面提供的配体交换反应，能够极大程度地交换出量子点中的磷酸正十八酯(ODPA)配体，显著提高配体交换后的量子点在正己烷等非极性溶剂中的溶解度。再进行提纯处理，能够尽可能多地将量子点从反应制备量子点后的体系中分离提纯出来，进而提高了最终获得的量子点产率。
具体实施方式
[0010]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0011]下面对本申请实施例提供的一种量子点的配体交换方法及提高量子点产率的方法进行具体说明。
[0012]本申请提供一种量子点的配体交换方法，包括向含有量子点的非配位溶剂中加入交换剂进行配体交换反应；其中，量子点的配体为磷酸正十八酯；交换剂包括有机胺以及不饱和脂肪酸；有机胺以及不饱和脂肪酸的摩尔比为1：(1
‑
3)。
[0013]本申请的量子点的配体交换方法适用于对量子点中的磷酸正十八酯(ODPA)配体进行交换；只要是选用ODPA作为配体的量子点均适用于本申请提供的量子点的配体交换方法。作为示例性地，量子点可以
Ⅱ‑Ⅵ
族量子点或
Ⅲ‑Ⅴ
族量子点等；例如，ZnS量子点、ZnSe量子点、ZnTe量子点、CdS量子点、CdSe量子点或CdTe量子点等等。进一步地，在本实施例中，量子点为CdSe量子点。
[0014]需要说明的是，本申请不对量子点的制备方法进行限定，只要能够满足量子点的配体为磷酸正十八酯(ODPA)即可。
[0015]在制备量子点时，通常是使量子点周围存在大量的有机配体，来防止量子点的团聚以及减少量子点的表面缺陷。为了使量子点前驱体具有足够的反应活性，通常采用ODPA作为量子点的配体。当量子点的有机配体选用ODPA配体时，由于ODPA配体会包裹量子点，使得量子点被包裹于ODPA配体中而无法很好溶解于正己烷等非极性溶剂中，从而使得采用正己烷等非极性溶剂对反应制备量子点后的体系提纯时，无法使得大量的量子点溶剂于正己烷等非极性溶剂中而提纯得到，导致最终量子点产率较低。
[0016]专利技术人发现，当采用有机胺和不饱和脂肪酸作为交换剂，并调控有机胺和不饱和脂肪酸的摩尔配比为1：(1
‑
3)，以对含有ODPA配体的量子点进行配体交换。相比单独选用有机胺作为交换剂或单独选用不饱和脂肪酸作为交换剂时，有机胺和不饱和脂肪酸协同配合，能够极大程度地交换出量子点中的ODPA配体，有效减少量子点上的ODPA配体含量，显著提高配体交换后的量子点在正己烷等非极性溶剂中的溶解度，尤其是提高配体交换后的量子点于冬天等低室温环境下(例如5
‑
10℃)在正己烷等非极性溶剂中的溶解度，有利于使得更多的量子点能够从反应制备量子点后的体系中分离提纯出来，进而有利于提高量子点的产率。
[0017]作为示例性地，有机胺和不饱和脂肪酸的摩尔比可以为1：1、1：1.5、1：2或者1：3等等。上述配体能够有效交换出量子点中的ODPA配体。
[0018]进一步地，在本实施例中，有机胺和不饱和脂肪酸的摩尔比为1：1，可以提高量子点中的ODPA配体的交换比例，从而进一步提高配体交换后的量子点在正己烷等非极性溶剂中的溶解度。
[0019]若有机胺以及不饱和脂肪酸的碳原子数目过多，会使得配体交换反应较难进行；若有机胺以及不饱和脂肪酸的碳原子数目过少，不利于配体交换反应后的量子点自身的稳定性。因此，在本实施例中，有机胺以及不饱和脂肪酸的碳原子数目各自独立地为12
‑
20；换
言之，有机胺的碳原子数目为12
‑
20，不饱和脂肪酸的碳原子数目也为12
‑
20。作为示例性地，有机胺的碳原子数目可以为12、15、18或者20等等，不饱和脂肪酸的碳原子数目也可以为12、15、18或者20等等。需要说明的是，有机胺的碳原子数目与不饱和脂肪酸的碳原子数目可以相同，也可以不同。
[0020]例如，不饱和脂肪酸可以选用油酸、α
‑
亚麻酸、十八碳四烯酸、亚油酸或二十碳烯酸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种量子点的配体交换方法，其特征在于，包括：向含有量子点的非配位溶剂中加入交换剂进行配体交换反应；其中，所述量子点的配体为磷酸正十八酯；所述交换剂包括有机胺以及不饱和脂肪酸；所述有机胺以及所述不饱和脂肪酸的摩尔比为1：(1
‑
3)。2.根据权利要求1所述的量子点的配体交换方法，其特征在于，所述有机胺以及所述不饱和脂肪酸的碳原子数目各自独立地为12
‑
20；可选地，所述有机胺以及所述不饱和脂肪酸的碳原子数目均为18。3.根据权利要求2所述的量子点的配体交换方法，其特征在于，所述有机胺为油胺，所述不饱和脂肪酸选自油酸、α
‑
亚麻酸、十八碳四烯酸、亚油酸或二十碳烯酸。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的量子点的配体交换方法，其特征在于，所述交换剂与所述配体的摩尔比为(1
‑
3)：1；可选地，所述交换剂与所述配体的摩尔比为2：1。5.根据权利要求1
‑
3任一项所述的量子点的配体交换方法，其特征在于，所述配体交换反应的温度为110
‑
170℃；可选地，所述配体交换反应的温度为150℃；可选地，所述配体交换反应的时间为5
‑
30min；可选地，所述配体交换反应的时间为10min。6.根据权利要求1
‑
3任一项所述的量子点的配体交换方法，其特征在于，所述非配位溶剂包括碳原子数目≥10的烷烃、烯烃、醚以及芳香族化合物中的至少...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚琪，宋斌，孙培川，梁凯旋，
申请(专利权)人：合肥福纳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：