纳米晶的制备方法、纳米晶及其应用技术

本申请提供了一种纳米晶的表面优化方法、纳米晶及应用，提供第一纳米晶，第一纳米晶的表面配位有路易斯碱，表面优化方法包括：A步骤：将第一纳米晶与氧化剂混合反应，得到第二纳米晶；或者B步骤：将金属盐、氧化剂与第一纳米晶混合进行反应，得到第三纳米晶。得到第三纳米晶。得到第三纳米晶。

【技术实现步骤摘要】
纳米晶的制备方法、纳米晶及其应用


[0001]本专利技术涉及发光材料领域，具体而言，涉及一种纳米晶的制备方法、纳米晶及其应用。

技术介绍

[0002]在过去的二十多年里，纳米晶合成化学的研究主要集中在尺寸形貌的单分散控制以及如何提高荧光量子产率方面。但是作为一种发光和光电材料，纳米晶的合成化学的目标之一是要尽可能的降低环境(尤其光照、水和氧气)对于纳米晶的光学、电学等性质的影响，这对于纳米晶材料的学术以及应用研究具有重要意义。
[0003]水和氧气对纳米晶光电性质的影响往往是和光照联系在一起的。现有技术中提高纳米晶抗光照的方法一般有两种，一种是通过包覆较厚的壳层来提高核纳米晶的抗光性能，例如，2014年彭笑刚教授课题组报道了在小尺寸CdSe(3nm)纳米晶表面包覆10～16层CdS后，得到了光学和化学稳定性较好的CdSe/CdS核壳纳米晶；另一种是通过在纳米晶内掺杂金属元素来提高纳米晶的抗光性能，上海交通大学的李良教授课题组在这方面做出了重要贡献，但是掺杂金属铝元素之后，出现了纳米晶的荧光半峰宽变宽的问题，因此新的提高纳米晶抗光性能的思路亟待开发。

技术实现思路

[0004]本申请的主要目的在于提供一种纳米晶的表面优化方法、纳米晶及其应用。
[0005]根据本申请的一个方面，提供了一种纳米晶的表面优化方法：提供第一纳米晶，上述第一纳米晶的表面配位有路易斯碱，上述表面优化方法包括：A步骤：将上述第一纳米晶与氧化剂混合反应，得到第二纳米晶；或者B步骤：将金属盐、氧化剂与上述第一纳米晶混合进行反应，得到第三纳米晶。
[0006]进一步地，上述路易斯碱为有机膦、S2‑
、Se2‑
和Te2‑
中的任一种或多种；优选上述有机膦的化学式如下：其中R1、R2、R3各自独立地选自苯环或碳个数为4～22的碳链；更优选上述有机膦为TOP、TBP和TPP中一种或多种。
[0007]进一步地，上述氧化剂为过氧化物、氧气或臭氧；优选上述过氧化物为过氧化氢、过氧化苯甲酰、过氧乙酸中的任一种或多种。
[0008]进一步地，上述表面优化方法还包括：C步骤：将上述金属盐与上述第二纳米晶混合反应，得到第四纳米晶；或者D步骤：将上述金属盐与初始纳米晶混合进行反应，得到上述第一纳米晶；其中，上述C步骤位于上述A步骤的后面，上述D步骤位于上述A步骤的前面。
[0009]进一步地，上述金属盐选自羧酸铝、羧酸镁、羧酸铯、羧酸钙、羧酸钠、羧酸钾、羧酸锆、膦酸铝、膦酸镁、膦酸铯、膦酸钙、膦酸钠、膦酸钾和膦酸锆中的任一种或多种。
[0010]进一步地，在上述第一纳米晶外包覆壳层的过程中进行上述步骤A或者步骤B的表
面优化。
[0011]进一步地，将包覆上述壳层的原料、上述第一纳米晶、上述氧化剂、和可选的上述金属盐混合反应，得到表面优化后的核壳纳米晶。
[0012]进一步地，将包覆上述壳层的阳离子前体、上述第一纳米晶、上述氧化剂、可选的上述金属盐混合，在第一温度下反应一定时间后，添加包覆上述壳层的阴离子前体进行反应，得到表面优化后的核壳纳米晶；或，将包覆上述壳层的阳离子前体和阴离子前体、上述第一纳米晶混合，反应一定时间后，调节温度至第一温度，添加上述氧化剂，可选地添加上述金属盐进行反应，得到表面优化后的核壳纳米晶；优选上述第一温度为20～200℃。
[0013]进一步地，以上述第一纳米晶的紫外可见吸收光谱450nm处吸光度为100作为基准，上述氧化剂的使用量为0.025mmol～1mmol。
[0014]根据本申请的另一方面，提供一种纳米晶，上述纳米晶的表面含有氧化产物，上述氧化产物为上述纳米晶的原料中的路易斯碱经过氧化反应形成，上述氧化反应非空气自然氧化；可选地，上述纳米晶表面配位有金属盐。
[0015]进一步地，当上述纳米晶是仅经过上述氧化反应得到时，上述氧化反应前后的纳米晶的紫外可见光谱曲线重合。
[0016]进一步地，上述纳米晶在经历条件E后荧光半峰宽变宽不超过5nm，荧光发射峰波长移动不超过5nm，上述条件E为：上述纳米晶配制成溶液，上述溶液的浓度为紫外可见吸收光谱450nm处的吸光度等于4，在光强10W/mm2的蓝光下照射上述溶液小于等于2小时。
[0017]进一步地，上述氧化产物为有机氧膦、碲的氧化物、SO2和SeO2中的任一种或多种；上述路易斯碱为有机膦、S2‑
、Se2‑
和Te2‑
中的任一种或多种；优选上述有机氧膦的化学式如下：上述有机膦的化学式如下：其中R1、R2、R3各自独立地选自苯环或碳个数为4～22的碳链。
[0018]进一步地，上述金属盐选自羧酸铝、羧酸镁、羧酸铯、羧酸钙、羧酸钠、羧酸钾、羧酸锆、膦酸铝、膦酸镁、膦酸铯、膦酸钙、膦酸钠、膦酸钾和膦酸锆中的任一种或多种。
[0019]根据本申请的另一方面，提供一种纳米晶组合物，包括任一上述的纳米晶。
[0020]进一步地，还包括游离的上述金属盐。
[0021]根据本申请的又一方面，提供一种发光装置，包括任一上述的纳米晶。
[0022]根据本申请的又一方面，提供一种光转换器件，包括任一上述的纳米晶。
[0023]进一步地，上述光转换器件在经历条件F后荧光量子产率降低不超过5％，上述条件F为：上述光转换器件的初始光吸收率为30％，10W/mm2以下光强的蓝光照射时间不低于800小时，或者不低于1800小时，或者不低于2000小时，或者不低于2500小时。
[0024]进一步地，上述光转换器件在经历条件F
’
后荧光量子产率降低不超过5％，上述条件F
’
为：在上述条件F的基础上，上述光转换器件的初始光吸收率每减少10％，上述照射时间增加1～1.5小时，或者，上述光转换器件的初始光吸收率每增加10％，上述照射时间减少1～1.5小时。
[0025]应用本专利技术的技术方案，通过引入氧化剂氧化纳米晶表面的路易斯碱，消除路易斯碱在纳米晶储存或使用过程中的不良影响，同时氧化剂可以使纳米晶的表面活性增大，有利于在纳米晶表面生长壳层，从而提高纳米晶的抗光照性能，并延缓或阻碍了纳米晶的自然氧化而提高了纳米晶的寿命。另一方面，通过加入金属盐也可以有效地降低纳米晶的表面缺陷，提高纳米晶的荧光量子产率，并且金属盐的引入可以部分消除纳米晶表面吸附的水分子，从而进一步提高纳米晶的抗光照性能。
附图说明
[0026]图1和图2分别示出了本申请实施例10的CdZnSeS/ZnS纳米晶在经历过氧化苯甲酰氧化前后的紫外可见光谱对比图和荧光发射光谱对比图；
[0027]图3示出了本申请实施例10的CdZnSeS/ZnS纳米晶在经历光氧化前后的荧光发射光谱对比图；
[0028]图4示出了本申请对比例1的CdZnSeS/ZnS纳米晶在经历光氧化前后的荧光发射光谱对比图。
具体实施方式
[0029]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纳米晶的表面优化方法，其特征在于，提供第一纳米晶，所述第一纳米晶的表面配位有路易斯碱，所述表面优化方法包括：A步骤：将所述第一纳米晶与氧化剂混合反应，得到第二纳米晶；或者B步骤：将金属盐、氧化剂与所述第一纳米晶混合进行反应，得到第三纳米晶。2.根据权利要求1所述的表面优化方法，其特征在于，所述路易斯碱为有机膦、S2‑
、Se2‑
和Te2‑
中的任一种或多种；优选所述有机膦的化学式如下：其中R1、R2、R3各自独立地选自苯环或碳个数为4～22的碳链；更优选所述有机膦为TOP、TBP和TPP中一种或多种。3.根据权利要求1所述的表面优化方法，其特征在于，所述氧化剂为过氧化物、氧气或臭氧；优选所述过氧化物为过氧化氢、过氧化苯甲酰、过氧乙酸中的任一种或多种。4.根据权利要求1所述的表面优化方法，其特征在于，所述表面优化方法还包括：C步骤：将所述金属盐与所述第二纳米晶混合反应，得到第四纳米晶；或者D步骤：将所述金属盐与初始纳米晶混合进行反应，得到所述第一纳米晶；其中，所述C步骤位于所述A步骤的后面，所述D步骤位于所述A步骤的前面。5.根据权利要求1所述的表面优化方法，其特征在于，所述金属盐选自羧酸铝、羧酸镁、羧酸铯、羧酸钙、羧酸钠、羧酸钾、羧酸锆、膦酸铝、膦酸镁、膦酸铯、膦酸钙、膦酸钠、膦酸钾和膦酸锆中的任一种或多种。6.根据权利要求1至5任一所述的表面优化方法，其特征在于，在所述第一纳米晶外包覆壳层的过程中进行所述步骤A或者步骤B的表面优化。7.根据权利要求6所述的表面优化方法，其特征在于，将包覆所述壳层的原料、所述第一纳米晶、所述氧化剂、和可选的所述金属盐混合反应，得到表面优化后的核壳纳米晶。8.根据权利要求6所述的表面优化方法，其特征在于，将包覆所述壳层的阳离子前体、所述第一纳米晶、所述氧化剂、可选的所述金属盐混合，在第一温度下反应一定时间后，添加包覆所述壳层的阴离子前体进行反应，得到表面优化后的核壳纳米晶；或，将包覆所述壳层的阳离子前体和阴离子前体、所述第一纳米晶混合，反应一定时间后，调节温度至第一温度，添加所述氧化剂，可选地添加所述金属盐进行反应，得到表面优化后的核壳纳米晶；优选所述第一温度为20～200℃。9.根据权利要求1至5任一所述的表面优化方法，其特征在于，以所述第一纳米晶的紫外可见吸收光谱450nm处吸光度为100作为基准，所述氧化剂的使用量为0.025mmol～1mmol。10.一种纳米晶，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：周健海，贾轩睿，冯晓博，
申请(专利权)人：纳晶科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：