磷化铟纳米晶的制备方法与流程

本申请属于纳米材料领域，尤其涉及一种磷化铟纳米晶的制备方法。
背景技术：
：纳米晶具有半峰宽窄、量子产率高等优点，在显示、照明等领域有着巨大的应用前景。与ii-vi族元素量子点相比，以磷化铟量子点为代表的iii-v族元素量子点不含有重金属元素、应用范围更广，正逐渐受到科研界和产业界的关注。然而，现有常见方法制备的磷化铟量子点的光学性能还有待于提高，优化磷化铟量子点的制备方法具有重要的意义。技术实现要素：针对上述技术问题，本申请提供一种磷化铟纳米晶的制备方法。根据本申请的一个方面，提供一种磷化铟纳米晶的制备方法，包括步骤，采用m-(o-c≡p)n作为反应前驱体之一，其中，m为金属元素，n为1、2或者3。进一步地，所述m-(o-c≡p)n为li-o-c≡p、na-o-c≡p、k-o-c≡p、zn-(o-c≡p)2或者ga-(o-c≡p)3。进一步地，所述磷化铟纳米晶含有m、in和p元素。进一步地，所述反应前驱体还包括铟前驱体。进一步地，所述反应前驱体还包括锌前驱体。进一步地，包括步骤：对包含有铟前驱体、m-(o-c≡p)n和溶剂的溶液进行高温处理，得到磷化铟纳米晶核。进一步地，包括步骤：在所述纳米晶核上包覆壳层。进一步地，所述溶剂为配位化合物。进一步地，所述配位化合物为胺或者羧酸。进一步地，所述高温反应的温度为150℃至300℃之间。有益效果：本申请采用m-(o-c≡p)n作为反应前驱体之一，由于金属元素m与p元素来自同一反应前驱体，能制备含有in、p和金属元素m的纳米晶核的纳米晶；此外，m元素与p元素的比例固定，更易控制所制备的纳米晶中元素的构成，所制备得到的磷化铟纳米晶的发光性能优良。附图说明图1为本申请一个示意性的实施例中纳米晶的结构示意图；图2为实施例1中纳米晶的透射电子显微镜图；图3为实施例1中纳米晶的荧光发射光谱图。具体实施方式下面将结合本申请实施方式，对本申请实施例中的技术方案进行详细的描述。应注意的是，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部实施方式。图1是本申请一个示意性的实施例中所制备得到的磷化铟纳米晶的结构示意图，纳米晶100包括纳米晶核101，纳米晶核101包括in、p、金属元素m；以及设置在纳米晶核101上的壳102。本申请示意性的实施方式，磷化铟纳米晶的制备方法中，包括步骤：采用m-(o-c≡p)n作为反应前驱体之一，其中，m为金属元素，n为1、2或者3。当m元素为一价的金属元素如li、na、k、rb、cs等时，n为1。当m元素为二价的金属元素如zn、ca、mn、sr等时，n为2。当m元素为三价的金属元素如al、ga、tl等时，n为3。优选地，m-(o-c≡p)n为li-o-c≡p、na-o-c≡p、k-o-c≡p、zn-(o-c≡p)2或者ga-(o-c≡p)3。采用m-(o-c≡p)n作为反应前驱体时，可以得到含有p元素和m元素的合金磷化铟纳米核，从而改善磷化铟纳米晶的发光性能。且由于m元素与p元素来自于同一反应前驱体，可以避免现有技术中，m元素与p元素来自不同前驱体时，配比不易控制的问题。上述反应前驱体中还包括铟前驱体，铟前驱体优选为铟的卤化物，比如，氯化铟、溴化铟、碘化铟。反应前驱体中还可以包括锌前驱体，锌前驱体优选包括羧酸锌。磷化铟纳米晶的制备包括首先制备磷化铟纳米晶核，接着在磷化铟纳米晶核的表面包括壳层。磷化铟纳米晶核的制备包括步骤：对包含有铟前驱体、m-(o-c≡p)n和溶剂的溶液进行高温处理，其中高温处理的温度优先在150℃至300℃之间，更优选在180℃至240℃之间。溶剂优先为配位化合物，配位化合物包括羧酸，如油酸、豆蔻酸等；配位化合物也可以为胺，如油胺、十八胺、十四胺等。以下将参考以下实施例更详细地描述根据本申请的一些示例性实施方式的制备方法；然而，本申请的示例性实施方式不限于此。实施例1磷化铟纳米晶核由in、p、li三种元素构成，壳为znse和zns构成的双壳层。磷化铟纳米晶的制备过程如下：s1、在25℃下，将0.5mmol的氯化铟、0.75mmol的li-o-c≡p、10ml的油胺混合，得到第一溶液体系；s2、氮气排气状态下将第一溶液体系加热至180℃，反应60min，得到包含纳米晶核的溶液体系；s3、升温，加入24mmol的硬脂酸锌、6ml的硒-三辛基膦溶液(2mmol/ml)并反应，得到包覆在纳米晶核上的znse壳，再加入6ml硫-三辛基膦溶液(2mmol/ml)并反应，得到包覆在znse壳上的zns壳；s4、反应结束，经分离和提纯，得到纳米晶。实施例2磷化铟纳米晶核由in、p、na三种元素构成，壳为znse和zns构成的双壳层。磷化铟纳米晶的制备过程如下：s1、在25℃下，将0.5mmol的氯化铟、0.75mmol的na-o-c≡p、10ml的油胺混合，得到第一溶液体系；s2、氮气排气状态下将第一溶液体系加热至180℃，反应60min，得到包含纳米晶核的溶液体系；s3、升温，加入24mmol的硬脂酸锌、6ml的硒-三辛基膦溶液(2mmol/ml)并反应，得到包覆在纳米晶核上的znse壳，再加入6ml硫-三辛基膦溶液(2mmol/ml)并反应，得到包覆在znse壳上的zns壳；s4、反应结束，经分离和提纯，得到纳米晶。实施例3磷化铟纳米晶核由in、p、zn三种元素构成，壳为znse和zns构成的双壳层。磷化铟纳米晶的制备过程如下：s1、在25℃下，将0.5mmol的氯化铟、0.75mmol的zn-(o-c≡p)2、10ml的油胺混合，得到第一溶液体系；s2、氮气排气状态下将第一溶液体系加热至180℃，反应60min，得到包含纳米晶核的溶液体系；s3、升温，加入24mmol的硬脂酸锌、6ml的硒-三辛基膦溶液(2mmol/ml)并反应，得到包覆在纳米晶核上的znse壳，再加入6ml硫-三辛基膦溶液(2mmol/ml)并反应，得到包覆在znse壳上的zns壳；s4、反应结束，经分离和提纯，得到纳米晶。实施例4磷化铟纳米晶核由in、p、ga三种元素构成，壳为znse和zns构成的双壳层。磷化铟纳米晶的制备过程如下：s1、在25℃下，将0.5mmol的氯化铟、0.75mmol的ga-(o-c≡p)3、10ml的油胺混合，得到第一溶液体系；s2、氮气排气状态下将第一溶液体系加热至180℃，反应60min，得到包含纳米晶核的溶液体系；s3、升温，加入24mmol的硬脂酸锌、6ml的硒-三辛基膦溶液(2mmol/ml)并反应，得到包覆在纳米晶核上的znse壳，再加入6ml硫-三辛基膦溶液(2mmol/ml)并反应，得到包覆在znse壳上的zns壳；s4、反应结束，经分离和提纯，得到纳米晶。实施例5磷化铟纳米晶核由in、p、na、zn四种元素构成，壳为znse和zns构成的双壳层。磷化铟纳米晶的制备过程如下：s1、在30℃下，将0.5mmol的氯化铟、4.0mmol的氯化锌、0.75mmol的na-o-c≡p、10ml的油胺混合，得到第一溶液体系；s2、氮气排气状态下将第一溶液体系加热至180℃，反应60min，得到包含纳米晶核的溶液体系；s3、升温，加入24mmol的醋酸锌、6ml的硒-三辛基膦溶液(2mmol/ml)并反应，得到包覆在纳米晶核上的znse壳，再加入6ml硫-三辛基膦溶液(2mmol/ml)并反应，得到包覆在znse壳上的zns壳；s4、反应结束，经分离和提纯，得到纳米晶。对比例1磷化铟纳米晶核由in、p、li三种元素构成，壳为znse和zns构成的双壳层。磷化铟纳米晶的制备过程如下：s1、将0.15mmol的醋酸铟、0.1mmol的乙酸锂、0.1mmol的三(三甲基硅)膦(分散在1ml的top中)、0.3mmol的十四酸、10ml的十八烯混合，氮气排气状态下在180℃保温并反应60min，得到包含纳米晶核的溶液体系；s2、升温，加入24mmol的醋酸锌、6ml的硒-三辛基膦溶液(2mmol/ml)并反应，得到包覆在纳米晶核上的znse壳，再加入6ml硫-三辛基膦溶液(2mmol/ml)并反应，得到包覆在znse壳上的zns壳；s3、反应结束，经分离和提纯，得到纳米晶。对比例2磷化铟纳米晶核由in、p、na三种元素构成，壳为znse和zns构成的双壳层。磷化铟纳米晶的制备过程如下：s1、将0.15mmol的醋酸铟、0.1mmol的乙酸钠、0.1mmol的三(三甲基硅)膦(分散在1ml的top中)、0.3mmol的十四酸、10ml的十八烯混合，氮气排气状态下在180℃保温并反应60min，得到包含纳米晶核的溶液体系；s2、升温，加入24mmol的醋酸锌、6ml的硒-三辛基膦溶液(2mmol/ml)并反应，得到包覆在纳米晶核上的znse壳，再加入6ml硫-三辛基膦溶液(2mmol/ml)并反应，得到包覆在znse壳上的zns壳；s3、反应结束，经分离和提纯，得到纳米晶。对比例3磷化铟纳米晶核由in、p、zn三种元素构成，壳为znse和zns构成的双壳层。磷化铟纳米晶的制备过程如下：s1、将0.15mmol的醋酸铟、0.1mmol的乙酸锌、0.1mmol的三(三甲基硅)膦(分散在1ml的top中)、0.3mmol的十四酸、10ml的十八烯混合，氮气排气状态下在180℃保温并反应60min，得到包含纳米晶核的溶液体系；s2、升温，加入24mmol的醋酸锌、6ml的硒-三辛基膦溶液(2mmol/ml)并反应，得到包覆在纳米晶核上的znse壳，再加入6ml硫-三辛基膦溶液(2mmol/ml)并反应，得到包覆在znse壳上的zns壳；s3、反应结束，经分离和提纯，得到纳米晶。对比例4磷化铟纳米晶核由in、p、ga三种元素构成，壳为znse和zns构成的双壳层。磷化铟纳米晶的制备过程如下：s1、将0.15mmol的醋酸铟、0.1mmol的乙酸镓、0.1mmol的三(三甲基硅)膦(分散在1ml的top中)、0.3mmol的十四酸、10ml的十八烯混合，氮气排气状态下在180℃保温并反应60min，得到包含纳米晶核的溶液体系；s2、升温，加入24mmol的醋酸锌、6ml的硒-三辛基膦溶液(2mmol/ml)并反应，得到包覆在纳米晶核上的znse壳，再加入6ml硫-三辛基膦溶液(2mmol/ml)并反应，得到包覆在znse壳上的zns壳；s3、反应结束，经分离和提纯，得到纳米晶。图2为实施例1中所述制备的磷化铟纳米晶的透射电子显微镜图，从图中可以看出磷化铟纳米晶的尺寸约在3.5纳米。图3为实施例1中磷化铟纳米晶的荧光发射光谱图，其荧光发射峰峰值波长约为527纳米，其半峰宽约为37纳米。此外，进一步测试实施例1至实施例5、对比例1至对比例4中的磷化铟纳米晶的荧光性质。测试结果如下表所示：峰值波长(nm)半峰宽(nm)量子产率(％)实施例15273761实施例25313873实施例35253674实施例45214075实施例55303875对比例15284341对比例25334538对比例35244243对比例45234636由如上表格可知，采用m-(o-c≡p)n作为金属元素m和p元素的反应前驱体时，与单独采用m前驱体和p前驱体相比，所制备得到的磷化铟量子点的发射峰峰值波长基本不变，而半峰宽会明显减小，量子产率会明显增加，例如：实施例1与对比例1相比，半峰宽减小6纳米，量子产量增加20％；实施例2与对比例2相比，半峰宽减小7纳米，量子产率增加35％；实施例3与对比例3相比，半峰宽减小6纳米，量子产率增加31％；实施例4与对比例4相比，半峰宽减小6纳米，量子产率增加39％。尽管发明人已经对本申请的技术方案做了较详细的阐述和列举，应当理解，对于本领域技术人员来说，对上述实施例作出修改和/或变通或者采用等同的替代方案是显然的，都不能脱离本申请精神的实质，本申请中出现的术语用于对本申请技术方案的阐述和理解，并不能构成对本申请的限制。当前第1页12