一种量子点提纯方法与流程

本发明涉及量子点领域，尤其涉及一种量子点提纯方法。

背景技术：

量子点纳米晶是一种重要的纳米材料，涉及量子点纳米晶的应用面比较广，例如：发光二极管、电池、生物、显示、照明等诸多领域。任何领域的应用对于量子点纳米的纯度都有一定的要求，纯度不高的量子点纳米晶会影响到相关应用的性能。

在量子点的制备过程中，量子点溶液中存在残余的阴阳离子前驱体以及较多的有机溶剂，对于残余的阴阳离子前躯体，现有技术中有相应的技术能够去除掉；而对于混合液中有机羧酸、有机胺等有机溶剂的去除，依据现有技术的提纯方式不能够很好的完全去除掉，尤其是遇到一些有机溶剂在室温下为固态时就更难去除掉。含有有机羧酸或有机胺杂质分子的量子点会影响其应用的效果，明显的制备成量子发光器件的发光层时会影响发光层的电荷传输能力，因此如何有效的去除量子点溶液中的有机羧酸或有机胺显得非常有必要。

技术实现要素：

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种量子点提纯方法，旨在解决现有技术无法有效去除量子点溶液中有机羧酸或有机胺的问题。

本发明的技术方案如下：

一种量子点提纯方法，其中，包括步骤：

提供一种量子点溶液；

所述量子点溶液包括量子点和游离的第一有机羧酸，向所述量子点溶液中加入第一有机胺混合，然后再加入萃取剂和沉淀剂，离心得到提纯后的量子点；

或者，

所述量子点溶液包括量子点和游离的第二有机胺，向所述量子点溶液中加入第二有机羧酸混合，然后再加入萃取剂和沉淀剂，离心得到提纯后的量子点。

有益效果：本发明提供了一种量子点提纯方法，若所述量子点溶液包括量子点和游离的第一有机羧酸，则向所述量子点溶液中加入第一有机胺混合，然后再加入萃取剂和沉淀剂，离心得到提纯后的量子点；若所述量子点溶液包括量子点和游离的第二有机胺，则向所述量子点溶液中加入第二有机羧酸混合，然后再加入萃取剂和沉淀剂，离心得到提纯后的量子点。本发明利用有机羧酸和有机胺在一定条件下可通过静电相互作用吸附在一起形成非极性较强的络合分子，络合分子容易分散到萃取剂中，通过离心处理后可从量子点溶液中分离出来，从而去除掉量子点溶液中的有机羧酸或有机胺，得到提纯后的量子点。

附图说明

图1为本发明一种量子点提纯方法较佳实施例的流程图。

具体实施方式

本发明提供一种量子点提纯方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，图1为本发明提供的一种量子点提纯方法较佳实施例的流程图，如图所示，包括步骤：

s10、提供一种量子点溶液；

s20、所述量子点溶液包括量子点和游离的第一有机羧酸，向所述量子点溶液中加入第一有机胺混合，然后再加入萃取剂和沉淀剂，离心得到提纯后的量子点；或者，所述量子点溶液包括量子点和游离的第二有机胺，向所述量子点溶液中加入第二有机羧酸混合，然后再加入萃取剂和沉淀剂，离心得到提纯后的量子点。

本实施例提供的量子点提纯方法简单易实现，且能够有效的去除掉量子点溶液中的有机羧酸或有机胺，实现上述效果的机理具体如下：

由于有机羧酸具有羧基官能团（-cooh），所述羧基官能团在一定温度范围内会脱去h⁺形成-coo^-，而有机胺具有氨基官能团（-nh2），所述氨基官能团在一定温度范围内会得到h⁺形成-nh3⁺，所述-coo^-与-nh3⁺会通过静电相互作用使单个有机羧酸分子与单个有机胺分子吸附在一起形成非极性较强的络合分子，所述非极性较强的络合分子极易分散到萃取剂中从而便于从量子点溶液中分离出来。本实施例利用有机羧酸和有机胺在一定条件下可通过静电相互作用吸附在一起形成非极性较强的络合分子，所述络合分子容易分散到萃取剂中，通过离心处理后可从量子点溶液中分离出来，从而得到提纯后的量子点。

在一些实施方式中，若所述量子点溶液包括量子点和游离的第一有机羧酸，向所述量子点溶液中加入第一有机胺混合，使所述第一有机羧酸与所述第一有机胺之间发生络合。

在一些实施方式中，向所述量子点溶液中加入第一有机胺混合，使所述第一有机羧酸中的羧酸根离子与所述第一有机胺中的铵根离子发生络合。

在一些实施方式中，所述量子点溶液包括量子点和游离的第一有机羧酸，向所述量子点溶液中加入第一有机胺，在20-200℃条件下混合使所述第一有机羧酸中的羧酸根离子与所述第一有机胺中的铵根离子发生络合。

在一些实施方式中，所述量子点溶液中的量子点为二元相量子点、三元相量子点和四元相量子点中的一种或多种，但不限于此。作为举例，所述二元相量子点包括cds、cdse、cdte、inp、ags、pbs、pbse、hgs等，但不限于此；所述三元相量子点包括zncds、cuins、zncdse、znses、zncdte、pbses等，但不限于此；所述四元相量子点包括zncds/znse、cuins/zns、zncdse/zns、cuinses、zncdte/zns、pbses/zns等，但不限于此。优选的，所述量子点表面的配体为油酸（oa）、油胺（oam）、辛胺，三辛基磷（top）、三辛基氧磷（topo）,十八烷基磷酸（odpa）和十四烷基磷酸（tdpa）中的一种或多种，但不限于此。

在一些实施方式中，所述量子点溶液中含有的游离的第一有机羧酸为只含有一个羧基的直链烷烃。作为举例，所述第一有机羧酸可选自油酸、十二烷酸、十四烷酸、十六烷酸、辛烷酸、十一烷酸、十五烷酸和硬脂酸中的一种或多种，但不限于此。更优选的，所述量子点溶液中含有的游离第一有机羧酸的摩尔体积浓度为0.1-2mmol/ml。

在一些实施方式中，按照第一有机胺与量子点溶液中的第一有机羧酸的摩尔量比为0.8-1.2:1，向所述量子点溶液中加入第一有机胺。在一具体的实施方式中，加入的第一有机胺与量子点溶液中的第一有机羧酸的摩尔量比为1:1。在一些实施方式中，所述第一有机胺选自油胺、辛胺、十四胺、十六胺、十二胺、三辛胺、三庚胺、三己胺和三戊胺中的一种或多种，但不限于此。

在一些实施方式中，在20-200℃的条件下以大于2000rpm的转速对所述量子点溶液进行搅拌，使量子点溶液中第一有机羧酸中的羧酸根离子与所述第一有机胺中的铵根离子发生络合。在一些实施方式中，在惰性气氛条件下对所述量子点溶液搅拌10-120min。

在一些实施方式中，按照萃取剂与量子点溶液的体积比为2-4:1，向所述量子点溶液中加入所述萃取剂，使络合分子与量子点分散到所述萃取剂中。在一些实施方式中，所述量子点溶液中通常还包括非共融溶剂、有机膦类以及硫醇等有机物。例如，在一些具体的实施方式中，所述非共融溶剂为十八烯、二苯醚和石蜡油中的一种或多种；所述有机膦类为三辛基膦、三丁基膦等中的一种或多种；所述硫醇为辛硫醇、十二硫醇和十八硫醇等中的一种或多种。通过加入萃取剂，使非共融溶剂、有机膦类以及硫醇等有机物与络合分子和量子点共同分散到所述萃取剂中。在一些具体的实施方式中，所述萃取剂选自乙酸乙酯、甲酸乙酯、丁酸乙酯、丙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸丙酯和乙酸丁酯中的一种或多种，但不限于此。

在一些实施方式中，在向所述量子点溶液中加入萃取剂后，继续加入极性沉淀剂，使非共融溶剂、有机膦类以及硫醇等有机物与络合分子和量子点共同分散到所述萃取剂中，由于量子点表面配体仍为非极性（油溶性量子点），通过加入极性沉淀剂可以使量子点从萃取剂析出，形成乳浊液。在一些实施方式中，通过对所述乳浊液进行离心，分离得到提纯后的量子点。

在一些实施方式中，在向所述量子点溶液中加入萃取剂后，使非共融溶剂、有机膦类以及硫醇等有机物与络合分子和量子点共同分散到所述萃取剂中，继续同时加入萃取剂和加入极性沉淀剂，由于量子点表面配体仍为非极性（油溶性量子点），通过加入极性沉淀剂可以使量子点从萃取剂析出，形成乳浊液。在一些实施方式中，通过对所述乳浊液进行离心，分离得到提纯后的量子点。

在一些实施方式中，加入的极性沉淀剂的体积与所述量子点溶液的体积比为0.5-1.5:1。在一些实施方式中，所述极性沉淀剂选自乙醇、甲醇和丁醇中的一种或多种。

在本发明中，若所述量子点溶液包括量子点和游离的第二有机胺，向所述量子点溶液中加入第二有机羧酸混合，再加入萃取剂后，最后加入沉淀剂，离心得到提纯后的量子点。

在一些实施方式中，若所述量子点溶液包括量子点和游离的第二有机胺，向所述量子点溶液中加入第二有机羧酸混合，使所述第二有机羧酸与所述第二有机胺发生络合。

在一些实施方式中，向所述量子点溶液中加入第二有机羧酸混合，使所述第二有机羧酸中的羧酸根离子与所述第二有机胺中的铵根离子络合。

在一些实施方式中，所述量子点溶液包括量子点和游离的第二有机胺，向所述量子点溶液中加入第二有机羧酸，在20-200℃条件下混合使所述第二有机羧酸中的羧酸根离子与所述第二有机胺中的铵根离子发生络合。

在一些实施方式中，按照第二有机羧酸与量子点溶液中的第二有机胺的摩尔量比为0.8-1.2:1，向所述量子点溶液中加入第二有机羧酸。在一种具体的实施方式中，加入的第二有机羧酸与量子点溶液中的第二有机胺的摩尔量比为1:1。

在一些实施方式中，在20-200℃的条件下以大于2000rpm的转速对所述量子点溶液进行搅拌，使量子点溶液中的第二有机羧酸与所述第二有机胺发生络合反应生成络合分子。在该条件下，可使量子点溶液中的第二有机胺与加入的第二有机羧酸充分反应生成非极性较强的络合分子，便于使络合分子分散到萃取剂中。在一些实施方式中，在惰性气氛条件下对所述量子点溶液搅拌10-120min。

在一些实施方式中，按照萃取剂与量子点溶液的体积比为2-4:1，向所述量子点溶液中加入所述萃取剂，使络合分子与量子点分散到所述萃取剂中。在一些实施方式中，所述量子点溶液中通常还包括非共融溶剂、有机膦类以及硫醇等有机物。例如，在一些具体的实施方式中，所述非共融溶剂为十八烯、二苯醚和石蜡油中的一种或多种；所述有机膦类为三辛基膦、三丁基膦等中的一种或多种；所述硫醇为辛硫醇、十二硫醇和十八硫醇等中的一种或多种。通过加入萃取剂，使非共融溶剂、有机膦类以及硫醇等有机物与络合分子和量子点共同分散到所述萃取剂中。在一些具体的实施方式中，所述萃取剂选自乙酸乙酯、甲酸乙酯、丁酸乙酯、丙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸丙酯和乙酸丁酯中的一种或多种，但不限于此。

在一些实施方式中，在向所述量子点溶液中加入萃取剂后，使非共融溶剂、有机膦类以及硫醇等有机物与络合分子和量子点共同分散到所述萃取剂中，继续加入极性沉淀剂，由于量子点表面配体仍为非极性（油溶性量子点），通过加入极性沉淀剂可以使量子点从萃取剂析出，形成乳浊液。在一些实施方式中，通过对所述乳浊液进行离心，分离得到提纯后的量子点。

在一些实施方式中，在向所述量子点溶液中加入萃取剂后，使非共融溶剂、有机膦类以及硫醇等有机物与络合分子和量子点共同分散到所述萃取剂中，继续加入萃取剂和极性沉淀剂，由于量子点表面配体仍为非极性（油溶性量子点），通过加入极性沉淀剂可以使量子点从萃取剂析出，形成乳浊液。在一些实施方式中，通过对所述乳浊液进行离心，分离得到提纯后的量子点。

在一些实施方式中，所述第二有机羧酸可选自油酸、十二烷酸、十四烷酸、十六烷酸、辛烷酸、十一烷酸、十五烷酸和硬脂酸中的一种或多种，但不限于此。在一些实施方式中，所述第二有机胺选自油胺、辛胺、十四胺、十六胺、十二胺、三辛胺、三庚胺、三己胺和三戊胺中的一种或多种，但不限于此。

下面通过具体实施例对本发明一种量子点提纯方法做进一步的解释说明：

实施例1

当cdse量子点溶液中包含ode、oa、top以及少量的油酸镉时，所述量子点提纯方法包括步骤：

1）、向cdse量子点溶液中添加适量的油胺：取10ml的cdse量子点溶液并将所述量子点溶液置于惰性气体氛围中100℃加热搅拌（量子点溶液中所含oa的量为10mmol），然后取11mmol的油胺添加到量子点溶液中维持100℃搅拌30min；

2）、向混合液中添加萃取剂和极性沉淀剂进行提纯：待步骤1）中的混合液搅拌结束后向cdse量子点溶液中添加30ml的乙酸乙酯萃取剂，然后再添加10ml的乙醇溶液并对添加有萃取剂和极性沉淀剂后的溶液采用7000rpm的转速进行高速离心分离，得到提纯后的cdse量子点；

3）、对分离的量子点进行再次分散保存：将提纯后的cdse量子点加入到适量的正己烷试剂中进行分散分离，然后放置在冰箱中保存。

实施例2

当cdse/zns量子点溶液中包含ode、油胺、top、少量的油酸镉、油酸锌时，所述量子点提纯方法包括步骤：

1）、向cdse/zns量子点溶液中添加适量的油酸：取10ml的cdse/zns量子点溶液并将量子点溶液置于惰性气体氛围中100℃加热搅拌（量子点溶液中所含油胺的量为10mmol），然后取11mmol的油酸添加到量子点溶液中维持100℃搅拌30min；

2）、向混合液中添加萃取剂和极性沉淀剂进行提纯：待步骤1）中的混合液搅拌结束后向cdse/zns量子点溶液中添加30ml的乙酸乙酯萃取剂，然后再添加10ml的乙醇溶液并对添加有萃取剂和极性沉淀剂后的溶液采用7000rpm的转速进行高速离心分离，得到提纯后的cdse/zns量子点；

3）、对分离的量子点进行再次分散保存：将提纯后的cdse/zns量子点加入到适量的正己烷试剂中进行分散分离，然后放置在冰箱中保存。

综上所述，本发明提供了一种量子点提纯方法，利用有机羧酸和有机胺在一定条件下可通过静电相互作用吸附在一起形成非极性较强的络合分子，所述络合分子容易分散到萃取剂中，通过离心处理后可从量子点溶液中分离出来，从而去除掉量子点溶液中的有机羧酸或有机胺，得到提纯后的量子点。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。