制备不同尺寸CdSe纳米晶体的方法与流程

本发明涉及纳米晶体制备领域，具体涉及一种基于配体调控和逐步生长法制备不同尺寸cdse纳米晶体的方法。

背景技术：

1、在过去几十年里，胶体半导体纳米晶体(量子点，qds)作为一种重要的发光材料其合成化学取得了显著的进展，特别是二元ii-vi半导体，由于胶体半导体纳米晶体具有独特的光物理特性，比如尺寸可调对称发射、优异的光吸收率和高光致发光量子产率，成为发光二极管、太阳能电池、生物医学标记、激光和单光子源等领域的重要材料。

2、cdse纳米晶体在卷烟生产领域同样具有广泛的应用。如，利用荧光纳米量子点作为标记信号，构建起油烟快速鉴别系统，将之应用在卷烟生产中时而出现的烟支油烟污染定位溯源问题上，可以取得十分突出的效果，不仅能快速、准确的判定漏油和隐患点位，还可实现多点位不同油品同时定位。

3、不过，想要制备不同尺寸高质量的cdse纳米晶体，却并非易事。

4、胶体半导体纳米晶体的光电特性主要受到尺寸、形状、晶体结构以及表面缺陷等因素的影响，这些因素主要通过前驱体的类型、表面活性剂的选择、前驱体的摩尔浓度和比例以及生长温度的选择来进行调控。由于硬脂酸较稳定，没有双键，容易被氧化，因此越来越多的人选择硬脂酸镉作为镉前驱体；在单注入法合成cdse纳米晶体时硒粉的溶液环境也非常重要；除了镉前驱体的选择以及硒粉的溶液环境之外，配体环境对制备高质量cdse纳米晶体以及对纳米晶体尺寸的调控同样至关重要。在cdse纳米晶体的尺寸方面，想要制备光致发光颜色在特定范围的cdse纳米晶体是比较困难的，大多通过在cdse表面外延生长zns、cds、znse等壳层来使纳米晶体的发射波长达到一定范围。

5、为此，本申请的目的是研究油胺和油酸在cdse纳米晶体生长过程中的影响与作用，并与逐步生长法相结合，提出一种稳定制备不同尺寸cdse纳米晶体的方法。

技术实现思路

1、为了克服上述不足，本发明提供一种制备不同尺寸cdse纳米晶体的方法。本发明通过配体调控和逐步生长法，在对合成过程中镉硒比例和温度要求不严格的情况下，在oa和ola所营造的合适配体环境下成功制备出尺寸不同的cdse纳米晶体。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：

3、制备不同尺寸cdse纳米晶体的方法，包括

4、s1将硒粉0.0473g±0.0001g在1-十八烯6±0.01ml中采用超声分散法使硒在1-十八烯中良好分散，得到se-sus；

5、超声波细胞粉碎机的工作参数为：超声时间4±1秒，超声间隙9±1秒，超声次数22±1次；

6、s2将硬脂酸镉0.68±0.001g和1-十八烯10±0.01ml装入三颈烧瓶中得到cd前驱体混合物，用氩气鼓泡5±0.5分钟，将cd前驱体混合物加热到250±5℃；

7、s3将s1制备好的1±0.01ml se-sus在250±5℃快速注入到三颈烧瓶中，并在250±5℃条件下生长10±0.5分钟，进行小尺寸cdse纳米晶体生长；

8、s4采用逐步生长法制备大尺寸cdse纳米晶体；

9、将1±0.01ml油酸加入到s1制备好的se-sus中得到se-oa-sus，将1.2±0.01mlse-oa-sus快速注入到250±5℃的三颈烧瓶并继续生长10±0.5分钟；

10、随后继续将1.4±0.01ml se-oa-sus快速注入到250±5℃的三颈烧瓶并继续生长10±0.5分钟；

11、s5向三颈烧瓶中加入1±0.01ml油胺并在260±5℃条件下持续反应10±0.5分钟，对尺寸分布较差的cdse纳米晶体进行尺寸稳定；

12、s6将反应混合物自然冷却到50±5℃，进行原位纯化。

13、作为上述技术方案的改进，对s5所制备的cdse纳米晶体进行原位纯化的步骤为：

14、在50±5℃下，将三丁基磷0.8±0.01ml、辛胺1.0±0.01ml、正己烷8.0±0.1ml、甲醇16.0±0.1ml加入到制备的cdse纳米晶体粗溶液中，并搅拌3±0.5分钟，停止搅拌后静置待无色甲醇层与1-十八烯-正己烷层分层后，用注射器将下层的甲醇层抽除；

15、上述原位纯化过程共重复4次，其中仅第一次以及第三次添加三丁基磷、辛胺。

16、本发明带来的有益效果：

17、基于本发明的制备不同尺寸cdse纳米晶体的方法，通过对se-sus、oa、ola添加量的调整以及在oa和ola所营造的配体环境下采用逐步生长法，可以对cdse纳米晶体的发射峰进行比较宽的范围调控，可调范围约为89nm；在cdse纳米晶体的制备过程中，oa的引入可以溶解小尺寸纳米晶体，从而促进颗粒内成熟，使cdse qds可以生长至更大的尺寸；ola在cdse qds合成中的作用有两个，当ola浓度较低时可以促进cdse qds的快速形核，当ola浓度较高时会产生空间位阻效应从而抑制cdse qds形核和生长；即，采用逐步生长法制备cdse qds时引入oa可以促进纳米晶体的快速生长，反应结束后加入ola可以对cdse qds表面进行钝化并促进颗粒间成熟，起到稳定尺寸的作用。

18、试验证明，基于本方法成功制备出的四种颜色的cdse qds，其抗光漂白能力较好，且pl qy最高达到了92.94％。

19、本发明可为cdse qds在体内成像多色标记等应用提供借鉴。

技术特征：

1.制备不同尺寸cdse纳米晶体的方法，其特征在于：包括

2.根据权利要求1所述的制备不同尺寸cdse纳米晶体的方法，其特征在于：

3.根据权利要求1所述的制备不同尺寸cdse纳米晶体的方法，其特征在于：

技术总结本发明公开了一种制备不同尺寸CdSe纳米晶体的方法，包括S1采用超声分散法使硒在1‑十八烯中良好分散，得到Se‑SUS；S2得到Cd前驱体混合物鼓泡并将其加热；S3将Se‑SUS快速注入到三颈烧瓶中进行小尺寸CdSe纳米晶体生长；S4采用逐步生长法制备大尺寸CdSe纳米晶体，将油酸加入到S1制备好的Se‑SUS中得到Se‑OA‑SUS，将Se‑OA‑SUS分次快速注入到三颈烧瓶并继续生长10分钟；S5加入油胺并持续反应10分钟，对尺寸分布较差的CdSe纳米晶体进行尺寸稳定；S6原位纯化。本发明可为CdSe QDs在体内成像多色标记等应用提供借鉴。技术研发人员：李自娟,吕萱,解民,陈娇娇,高杨,马燕玲,孙朔,赵海洋,王佳,武婷婷,冯子贤,李洁,杨晓华,乔宝合,赵力源,李素艳受保护的技术使用者：张家口卷烟厂有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/6/5