一种荧光色可调控的水分散性氧化锌量子点的制备方法及应用与流程

本发明涉及一种荧光色可调控的水分散性氧化锌量子点的制备方法及应用，属于荧光材料。

背景技术：

1、氧化锌量子点(zno qds)是一种ii-vi族宽禁带直接带隙半导体材料，其粒径大小位于1nm到10nm之间，在常温条件下即可被紫外光源激发出荧光，是一种优异的荧光材料。相比于镉系、硒系量子点，zno qds制备方法多样，环境友好，无生物毒性，已被广泛的应用于发光二极管、防伪印刷、细胞成像等领域。

2、zno qds制备的常用方法有水热法、微乳液法、溶胶-凝胶法、等，其中溶胶-凝胶法因操作简便、反应条件可控、易掺杂、可表面修饰，制备的zno qds粒径分布较均匀等优势，已成为主流制备方法。han等人以zncl2与lioh为原料，采用溶胶凝胶法通过改变lioh与zncl2的摩尔比制备了蓝色荧光与绿色荧光zno qds；ye等人以zn(ac)2与lioh为原料，通过调整反应条件，制备了蓝绿色荧光到黄绿色荧光的zno qds，确定了zno量子点荧光调谐的条件。上述溶胶凝胶法制备的zno qds虽实现了荧光色部分光谱范围的可调控，但在水溶液中荧光性能不稳定，究其原因，zno qds具有较高的表面能，在水中会团聚致使粒径增大荧光色红移，且粒径增大到一定程度时荧光猝灭，该现象限制了多色荧光zno qds于水相环境中的应用。

技术实现思路

1、本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种荧光色可调控的水分散性氧化锌量子点的制备方法。该方法以zn(ac)2、lioh为原料，aptes为表面修饰剂，通过改变温度、锌碱浓度比等工艺条件，制备多荧光色、水分散性zno qds，并可实现在较大波长范围内znoqds荧光色可调控，具体方案如下：

2、一种荧光色可调控的水分散性氧化锌量子点的制备方法，包括如下步骤：

3、(1)将二水合乙酸锌加入到无水乙醇中，搅拌至完全溶解，得到乙酸锌乙醇溶液；

4、(2)将氢氧化锂加入到无水乙醇中，搅拌均匀，得到氢氧化锂乙醇溶液，将其加入到步骤(1)得到的乙酸锌乙醇溶液中，搅拌反应，得到zno qds溶液；

5、(3)将3-氨丙基三乙氧基硅烷加入到去离子水中，混合均匀后，将得到的溶液滴加到步骤(2)得到的zno qds溶液中，搅拌反应后，离心收集沉淀，然后洗涤、干燥，即得。

6、步骤(2)中，所述搅拌反应的温度为0-80℃。

7、进一步，步骤(2)中，所述二水合乙酸锌与氢氧化锂的摩尔比为1:(1-4)。

8、进一步，步骤(3)中，所述离心的条件为：8000r/min，5min。

9、进一步，步骤(3)中，所述洗涤采用的是无水乙醇，洗涤次数为3-5次。

10、进一步，步骤(3)中，所述干燥的温度为50-60℃，时间为4-6h。

11、采用上述方法制备得到的荧光色可调控的水分散性氧化锌量子点。

12、上述方法制备得到的荧光色可调控的水分散性氧化锌量子点在制备荧光墨水中的应用。

13、上述方法制备得到的荧光色可调控的水分散性氧化锌量子点在发光二极管、细胞成像方面的应用。

14、本发明的有益效果：

15、1)本发明采用溶胶-凝胶法，制备了荧光色可调控的水分散性zno qds，可通过改变反应条件，获得具有不同荧光发射峰的zno qds，从而实现zno qds荧光发射峰从蓝光波段到橙黄光波段的调控。

16、2)本发明利用lioh作为碱源，制备出黄、绿、蓝等多种荧光色的zno qds，解决了其它碱源无法制备出蓝色荧光zno qds的问题，为多色荧光zno qds的可调控制备提供了实验方案，拓展了其应用前景。

17、3)采用本发明方法制备得到的蓝色、绿色、黄色荧光zno qds粒径为2.5nm、3.6nm、4.3nm，具有良好的晶体结构，且均被aptes成功修饰，能够稳定的分散于水溶液中，对应的荧光发射峰分别为480nm，518nm，568nm，其荧光色的差异由表面缺陷所致，黄色、绿色荧光源自于氧空位，蓝色荧光源自于锌间隙。

18、4)本发明制备的荧光色可调控的水分散性氧化锌量子点可应用于制备荧光墨水，还可应用于发光二极管、细胞成像等领域，具有很好的应用前景。

技术特征：

1.一种荧光色可调控的水分散性氧化锌量子点的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述荧光色可调控的水分散性氧化锌量子点的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述二水合乙酸锌与氢氧化锂的摩尔比为1:(1-4)。

3.如权利要求1所述荧光色可调控的水分散性氧化锌量子点的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述离心的条件为：8000r/min，5min。

4.如权利要求1所述荧光色可调控的水分散性氧化锌量子点的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述洗涤采用的是无水乙醇，洗涤次数为3-5次。

5.如权利要求1至4任一项所述荧光色可调控的水分散性氧化锌量子点的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述干燥的温度为50-60℃，时间为4-6h。

6.采用权利要求1至5任一项所述方法制备得到的荧光色可调控的水分散性氧化锌量子点。

7.权利要求1至5任一项所述方法制备得到的荧光色可调控的水分散性氧化锌量子点在制备荧光墨水中的应用。

8.权利要求1至5任一项所述方法制备得到的荧光色可调控的水分散性氧化锌量子点在发光二极管、细胞成像方面的应用。

技术总结本发明公开了一种荧光色可调控的水分散性氧化锌量子点的制备方法，将二水合乙酸锌加入到无水乙醇中，搅拌溶解后得到乙酸锌乙醇溶液，将氢氧化锂乙醇溶液加入到乙酸锌乙醇溶液中，0‑80℃下搅拌反应，得到ZnO QDs溶液，将3‑氨丙基三乙氧基硅烷加入到去离子水中，再将该溶液滴加ZnO QDs溶液中，搅拌反应后，离心、洗涤、干燥。与现有技术相比，该方法可获得具有不同荧光发射峰的ZnO QDs，实现荧光发射峰从蓝光波段到橙黄光波段的调控，制备的蓝色、绿色、黄色荧光ZnO QDs具有良好的晶体结构，能稳定的分散于水溶液中。本发明的水分散性氧化锌量子点可应用于制备荧光墨水，还可应用于发光二极管、细胞成像等领域。技术研发人员：王凌,王琪,景一平,谈鑫,韦春辉,倪森华受保护的技术使用者：江苏大亚印务有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/17