一种发光Janus胶体及其制作方法

文档序号:9744381阅读:574来源:国知局
一种发光Janus胶体及其制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及量子点领域,尤其涉及一种发光Janus胶体及其制作方法。
【背景技术】
[0002]“Janus”原指古罗马神话中的两面神,1991年,法国著名科学家Gennies在其诺贝尔获奖演说中首次用这个词形容那些具有化学不对称性的胶体颗粒。量子点是指激子在三维空间方向上均被束缚住的半导体纳米材料,粒径一般在1-100 nm。由于“量子限域”效应的存在,随着量子点尺寸进一步减小,连续的能带结构变成不连续的分立能级结构,受激后可以发出显著荧光。通过调节量子点的尺寸可以得到具有不同能带宽度的量子点。具有不同能带宽度的量子点,在一定波长的激发条件下会发出不同能量的光子,也就是不同颜色的光。
[0003]量子点的合成一般是在溶液当中进行的,而采用化学溶液生长法合成出的量子点实质是“半导体胶体纳米晶”,一方面作为胶体其具有高分散性从而易于物理操作;另一方面粒径高度均一的量子点具有发射光谱谱纯度高、发光量子效率高、发光颜色可调、使用寿命长等卓越性能。这些特性使得以量子点材料作为发光层的量子点增强薄膜液晶电视(QDEF-LCD)和量子点发光二极管(QLED)受到了学术界以及产业界的广泛关注,量子点发光二极管作为一种新型显示材料具有很高的应用前景。而现有技术中并没有通过等离子增强量子点的量子产率的制作方法。
[0004]因此,现有技术还有待于改进和发展。

【发明内容】

[0005]鉴于上述现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种发光Janus胶体及其制作方法,旨在解决现有量子点的量子产率低的问题。
[0006]本发明的技术方案如下:
一种发光Janus胶体的制作方法,其中,包括步骤:
A、将贵金属胶体前驱体溶液和烷胺基甲苯溶液混合,室温下超声处理混合溶液10-20分钟;
B、通过紫外光照射所述混合溶液,然后在惰性气体环境下将量子点前驱体加入到所述混合溶液中并搅拌;
C、最后在所述混合溶液中加入甲醇,再通过离心纯化制得发光Janus胶体。
[0007]所述的发光Janus胶体的制作方法,其中,所述步骤A中,贵金属胶体前驱体溶液的制备过程如下:
A0、将溶于甲苯溶液中的贵金属卤化物和四辛基溴化铵进行混合得到混合溶液a;
Al、将所述混合溶液a在室温下进行超声处理,得到贵金属胶体前驱体溶液。
[0008]所述的发光Janus胶体的制作方法,其中,所述混合溶液a中,贵金属卤化物的浓度范围为:l~10mg/mLo
[0009]所述的发光Janus胶体的制作方法,其中,所述混合溶液a中,四辛基溴化钱和贵金属卤化物的质量比为:1: 2?10。
[00?0]所述的发光Janus胶体的制作方法,其中,所述贵金属为411、六8、?1:、?(1中的一种。
[0011]所述的发光Janus胶体的制作方法,其中,所述烷胺基甲苯为辛烷胺甲苯、癸烷胺甲苯、十二烷胺甲苯、十四烷胺甲苯、十六烷胺甲苯和十八烷胺甲苯中的一种。
[0012]所述的发光Janus胶体的制作方法,其中,所述步骤B中,量子点前躯体制备过程如下:
将CdSe/CdS量子点甲苯溶液和正十八烷基磷酸混合形成量子点前驱体。
[0013]所述的发光Janus胶体的制作方法,其中,在所述步骤B中,所述紫外光为波长为254?400nmo
[00? 4] 一种发光Janus胶体,其中,采用如权利要求1?8任一项所述的制作方法制作。
[0015]有益效果:本发明通过将溶解于甲苯溶液中的贵金属胶体前驱体和溶解于烷基磷酸中的量子点前驱体在惰性气体和紫外光照环境下混合反应,从而形成发光Janus胶体。通过在量子点前驱体中引入贵金属颗粒形成发光Janus胶体,使得激子的自发辐射速率加快,同时利用贵金属表面等离子效应可有效提高量子点的量子产率。
【附图说明】
[0016]图1为本发明一种发光Janus胶体的制作方法较佳实施例的流程图。
[0017]图2为本发明一种发光Janus胶体较佳实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]本发明提供一种发光Janus胶体及其制作方法,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。
[0019]请参阅图1,图1为本发明一种发光Janus的制作方法较佳实施例的流程图,如图所示,其包括步骤:
SlOO、将贵金属胶体前驱体溶液和烷胺基甲苯溶液混合,室温下超声处理混合溶液10-20分钟;
S110、通过紫外光照射所述混合溶液,然后在惰性气体环境下将量子点前驱体加入到所述混合溶液中并搅拌;
S120、最后在所述混合溶液中加入甲醇,再通过离心纯化制得发光Janus胶体。
[0020]在本发明中,由于等离子激子耦合可以增强自发的荧光辐射跃迀,激子会通过辐射跃迀,非辐射跃迀两种方式衰减。本发明通过将溶解于甲苯溶液中的贵金属胶体前驱体和溶解于烷基磷酸中的量子点前驱体在惰性气体和紫外光照环境下混合反应,从而形成发光Janus胶体,由于Janus胶体上引入了贵金属纳米颗粒,而贵金属颗粒周围存在大量的自由电子,这些自由电子在激发光或者激发态荧光的诱导下可产生表面等离子波。当荧光材料的发射波长与表面等离子共振峰匹配时,会发生表面等离子共振。此时,激子会将一部分能量耦合到表面等离子中,这一过程比激子自发辐射的速率要快得多;同时,由于共振导致了荧光材料附近局域电场的增强,从而增大了态密度,结合Purcell的理论,激子的自发辐射速率与光子的态密度有关。因此,本发明通过在量子点前驱体中引入贵金属颗粒形成发光Janus胶体后,使得激子的自发辐射速率加快,同时利用贵金属表面等离子效应可有效提尚量子点的量子产率。
[0021 ]在步骤SlOO之前,先制备贵金属胶体前驱体溶液,其包括:SlO、将溶于甲苯溶液中的贵金属卤化物和四辛基溴化铵进行混合得到混合溶液a; SI 1、将所述混合溶液a在室温下进行超声处理,得到贵金属胶体前驱体溶液。
[0022]具体地,所述贵金属为Au、Ag、Pt、Pd中的一种,本发明以AuCh为例制备贵金属胶体前驱体溶液,首先将溶于非极性溶液中的AuCl3四辛基溴化铵进行混合溶解形成混合溶液a,然后将混合溶液a在室温下进行超声处理直至溶液呈现暗红色,即得到金前驱体溶液。
[0023]进一步,所述非极性溶液优选为甲苯溶液,贵金属卤化物更容易溶解于甲苯溶液中,在所述混合溶液a中,贵金属卤化物的浓度范围为:I?10mg/mL,较佳地,本发明优选贵金属卤化物的浓度为5mg/mL,在该浓度下制得的贵金属胶体前驱体溶液具有高分散性。
[0024]进一步,在所述混合溶液a中,所述四辛基溴化铵和贵金属卤化物的质量比为1:1?10,较佳地,本发明优选四辛基溴化铵和贵金属卤化物的质量比为1:4,在该质量比下制得的贵金属胶体前驱体溶液的活性高,易沉积Janus胶体。
[0025]进一步,以PtCl2为例配制Pt前驱体的方法为:将溶于甲苯溶液中的PtCl2和四辛基溴化铵混合溶解形成混合溶液,将上述混合溶液在室温下进行超声处理直至呈现清澈暗红色,所得溶液即为Pt前驱体溶液。
[0026]在步骤SlOO中,将贵金属胶体前驱体溶液和烷胺基甲苯溶液混合,室温下超声处理混合溶液10-20分钟
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