高效发光AgInZnS量子点的预先形核合成方法

本发明属于量子点材料合成领域，涉及一种高效发光aginzns量子点的预先形核合成方法。

背景技术：

1、半导体纳米颗粒由于光学带隙可调，在发光二极管、太阳能电池等光电器件中具有广泛的应用前景。传统钙钛矿以及ⅱ-ⅵ族半导体纳米晶由于含有剧毒元素pb、cd，限制了它们的商业化应用。而i-iii-vi族半导体cuins2、agins2和cuinxga1-xse2不含剧毒元素且具备优异的光电性质(为直接带隙半导体且具有较大的吸收系数等)，得到了广泛的研究。大量研究展示了agins2和cuins2量子点在发光二极管(led)应用中的巨大潜力。

2、在led应用中，agins2具有cuins2的大部分特点(宽发射及强发光)，并继承了银硫族化合物的高载流子迁移率。此外，由于i-iii-vi族半导体量子点优异的可合金化特性，使得它们的带隙也能通过调节颗粒尺寸来调控量子限域效应来控制。这些性质对实现高性能led应用至关重要。但目前aginzns量子点的plqy仍然过低，明显低于cdse和cdte等传统ⅱ-ⅵ族半导体以及pb基钙钛矿纳米晶。choi等人采用在不同成核温度下注入硫源的方法，通过顺序的核形成、合金化和剥壳工艺制备了异质结构合金核壳aginzn/zns量子点，最高plqy为52％(choi et al.j.mater.chem.c,2017,5(4):953-959.)。huong等人采用两步法，先合成agins2纳米晶作为核，再生长zns壳，获得的aginzns的plqy提升至60％(huongetal.optical materials,2022,130,112564.)。ji等人使用1,2-乙二硫醇取代油酸进行表面配体封端，制备了低毒agin5s8/zns量子点led，制备的led的外量子效率到达了1.52％，主要受限于低的plqy(仅为29％)(ji et al.acs appl.mater.interfaces 2017,9,8187-8193.)。由此可见，plqy的提升一直是领域内的研究重点，对于该体系量子点的发光显示应用意义重大。因此，操作简便、适用于高性能发光器件应用、可实现高plqy的aginzns量子点的合成方法亟待进一步研究。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种简单易行的高效发光aginzns量子点的预先形核合成方法。该方法采用预先形核法调控量子点的形核生长过程，从而获得高plqy的aginzns量子点。

2、实现本发明目的的技术方案如下：

3、高效发光aginzns量子点的预先形核合成方法，包括如下步骤：

4、(1)将醋酸铟、醋酸银、二水合醋酸锌、硫脲、油胺、油酸、正十二硫醇混合，在50～90℃搅拌溶解，抽真空后通入氮气，得到混合溶液前驱体1；

5、(2)将混合溶液前驱体1加热至200～300℃并保温反应，反应结束后，室温自然冷却得到aginzns量子点原液1；

6、(3)将aginzns量子点原液1离心去除大颗粒沉淀，上清液加入提纯剂离心，舍弃上清液，沉淀分散在有机溶剂中得到aginzns量子点溶液；

7、(4)将醋酸银、醋酸铟、二水合醋酸锌、硫脲、油胺、油酸、正十二硫醇混合，加入步骤(3)制得的aginzns量子点溶液，在50～90℃混合溶解，抽真空后通入氮气，得到混合溶液前驱体2；

8、(5)将混合溶液前驱体2加热至200～300℃并保温反应，反应结束后，室温自然冷却得到aginzns量子点原液2；

9、(6)将aginzns量子点原液2离心去除大颗粒沉淀，上清液加入提纯剂离心，舍弃上清液，沉淀分散在有机溶剂中得到预先形核的aginzns量子点。

10、优选地，步骤(1)中，醋酸铟、醋酸银、二水合醋酸锌、硫脲、油胺、油酸、正十二硫醇的摩尔比为1:0.2～16:8～16:4～16:5～15:1～20:0.05～1。

11、优选地，步骤(2)中，反应时间为1～20min。

12、优选地，步骤(3)中，aginzns量子点原液1与提纯溶剂的体积比为1:2。

13、优选地，步骤(4)中，aginzns量子点的加入量与醋酸银、醋酸铟、二水合醋酸锌、硫脲、油胺、油酸、正十二硫醇的总质量的比例为1:20～200。

14、优选地，步骤(6)中，aginzns量子点原液2与提纯溶剂的体积比为1:2。

15、优选地，步骤(3)或(6)中，提纯溶剂选自无水乙醇或异丙醇，有机溶剂选自正己烷、正辛烷、甲苯或氯仿。

16、与现有技术相比，本发明具有以下优点：

17、(1)本发明制得的aginzns量子点的plqy接近100％，高于现有其他合成策略。

18、(2)本发明采用一锅法的合成策略，步骤简单，只需要将原料简单混合加热反应，不需要在反应过程中额外注入其他前驱体溶液，且不使用乙二硫醇等有毒配体，后处理过程简单，重复性好，更适用于实际工业生产。

技术特征：

1.高效发光aginzns量子点的预先形核合成方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的预先形核合成方法，其特征在于，步骤(1)中，醋酸铟、醋酸银、二水合醋酸锌、硫脲、油胺、油酸、正十二硫醇的摩尔比为1:0.2～16:8～16:4～16:5～15:1～20:0.05～1。

3.根据权利要求1所述的预先形核合成方法，其特征在于，步骤(2)中，反应时间为1～20min。

4.根据权利要求1所述的预先形核合成方法，其特征在于，步骤(3)中，aginzns量子点原液1与提纯溶剂的体积比为1:2。

5.根据权利要求1所述的预先形核合成方法，其特征在于，步骤(4)中，aginzns量子点的加入量与醋酸银、醋酸铟、二水合醋酸锌、硫脲、油胺、油酸、正十二硫醇的总质量的比例为1:20～200。

6.根据权利要求1所述的预先形核合成方法，其特征在于，步骤(6)中，aginzns量子点原液2与提纯溶剂的体积比为1:2。

7.根据权利要求1所述的预先形核合成方法，其特征在于，步骤(3)或(6)中，提纯溶剂选自无水乙醇或异丙醇，有机溶剂选自正己烷、正辛烷、甲苯或氯仿。

技术总结本发明公开了一种高效发光AgInZnS量子点的预先形核合成方法。所述方法先合成AgInZnS量子点，然后在醋酸银、醋酸铟、二水合醋酸锌、硫脲、油胺、油酸、正十二硫醇形成的反应溶液中加入少量预先合成的AgInZnS量子点，继续反应，获得预先形核的AgInZnS量子点。本发明方法简单易行，制得的AgInZnS量子点具有近100％的PLQY，适用于制备高发光效率的AgInZnS量子点发光器件。技术研发人员：曾海波,吴修婷,单青松受保护的技术使用者：南京理工大学技术研发日：技术公布日：2024/5/29