具有双组分壳层的量子点复合微球及其制备方法_2

文档序号:9780258阅读:来源:国知局
Se2_STe2_)加热回流使得量子点成 核并生长,从而制得巯基羧酸修饰的量子点溶液。加热回流的温度为60~90°C,时间为3~ 1 2 h。例如,巯基羧酸修饰的碲化镉、硒化镉量子点溶液的制备方法可以参考C N 102786037A,巯基羧酸修饰的硫化锌量子点溶液的制备方法可以参考CN 103242829 A。量 子点还可以由巯基羧酸修饰的硫化镉、硒化锌或碲化锌溶液自装而成。本发明下述的各实 施例详述巯基羧酸修饰的碲化镉的制备方法。
[0030] 实施例1
[0031] (1)按质量比为6:9:1混合相变温度为52~54°C的肉豆蔻酸、苯乙烯和正硅酸乙 酯,得到混合物;
[0032]将上述混合物添加到500mL圆底烧瓶中,采用片状不锈钢进行搅拌,在1500转/min 的搅拌速度下水浴加热至60°C,将Ig的十二烷基苯磺酸钠加入至IjlOOmL水中,分散均勾,并 添加到圆底烧瓶中乳化20min后,然后再升温至80°C,在1500转/min的搅拌速度下继续乳化 IOmin,得到均匀的微乳液,其中,十二烷基苯磺酸钠的质量与肉豆蔻酸、苯乙烯和正硅酸乙 酯的质量之和的比值为1:13;
[0033]乳化完成后,将水浴的温度调节到85°C。将Ig的过硫酸铵溶解在7.5mL的去离子水 中,并缓慢的向圆底烧瓶中滴加至完全。以1500转/min的搅拌速度搅拌30min后,将机械搅 拌的速度调为1000转/min,并将水浴的温度调至80°C,反应1.5h后,水解反应和聚合反应进 行完全。反应液降至室温后,向室温的反应液中添加饱和的NaCl水溶液IOmL进行破乳,静置 30min后,有分层现象,把分层的乳液通过真空抽虑的方式用蒸馏水洗涤6次,并用真空干燥 箱在45°C的条件下真空干燥6h,最终得到以相变材料为核,聚苯乙烯和二氧化硅为壳的微 胶囊,其中,过硫酸铵的质量与肉豆蔻酸、苯乙烯和正硅酸乙酯的质量之和的比值为1:16。 [0034] 通过扫描电子显微镜照片表征可知:微胶囊粒径为90nm~120nm,粒径分布均匀, 而且微胶囊的形状比较规整,表面光滑。
[0035] (2)称取2mg碲粉和24mg硼氢化钠,移至带瓶塞的小瓶当中,通氮气5min,盖好瓶 塞。注射器抽取高纯水2mL,注射到小瓶中,然后再排出瓶内反应产生的气体。将整个小瓶装 置放入水浴锅中,反应温度为32°C,2h后取出,制备得紫色新鲜的前驱液。
[0036] IOOmg氯化镉加入IOOmL水中,玻璃棒搅拌至氯化镉颗粒完全溶解,加入巯基乙酸 (TGA)再将整个液体移至高压釜内衬里,通氮除氧30min,得到混合液。
[0037]密封好除过氧的氯化镉溶液,注射器抽取ImL新鲜制备好的前驱液并快速移至到 氯化镉溶液中(蹄粉、硼氢化钠、氯化镉和疏基乙酸的摩尔比例为1:41:33:9),加入氢氧化 钠溶液将PH调节至10,盖好盖,组装好高压釜,80°C水热反应12h,得到巯基乙酸修饰的量子 点水溶液。
[0038] ( 3 )将5 g微胶囊加入到I 0 0 mL聚合氯化铝溶液中,聚合氯化铝溶液的浓度 0.05wt %,搅拌IOmin后,进行过滤和干燥,然后再将微胶囊加入到IOOmL三氨基硅烷溶液, 该溶液的溶剂无水乙醇,三氨基硅烷溶液的浓度为〇 . 5wt%,三氨基硅烷的化学式为!1必_ CH2-CH2-NH-CH2-CH2-Nh- (CH2) 3-Si - (OCH3) 3,在20°C搅拌30min,然后再过滤、洗涤和干燥得 到改性的微胶囊。
[0039] (4)将步骤(3)所得的改性的微胶囊浸泡上述巯基乙酸修饰的量子点水溶液中,于 室温下反应15min,过滤、用水洗涤、干燥,即得复合量子点微球。
[0040] (5)将步骤(4)所得的复合量子点微球加入到20mL磷酸盐缓冲混合溶液(pH值为 6.8)中,采用荧光分光光度计检测不同温度下的混合溶液体系,量子点的激发波长400nm, 荧光分光光度计入射和出射狭缝光谱通带均为5nm的条件下,测定体系的荧光光谱,得到相 对荧光强度。
[0041]表1
[0043] 实施例2
[0044] (1)按质量比为10:15 :4混合相变温度为62~63°C的棕榈酸、苯乙烯和正硅酸乙 酯,得到混合物;
[0045]将上述混合物添加到500mL圆底烧瓶中,采用片状不锈钢进行搅拌,在1500转/min 的搅拌速度下水浴加热至70°C,将Ig的十二烷基苯磺酸钠加入到IOOmL的去离子水中分散 均勾,并添加到圆底烧瓶中乳化IOmin后,然后再升温至80°C,在1500转/min的搅拌速度下 继续乳化20min,得到均匀的乳白色微乳液,其中,十四烷基硫酸钠的质量与棕榈酸、苯乙烯 和正硅酸乙酯的质量之和的比值为1:25;
[0046]乳化完成后,将水浴的温度调节到85°C。将Ig的过硫酸铵溶解在7.5mL的去离子水 中,并缓慢的向圆底烧瓶中滴加至完全。以1500转/min的搅拌速度搅拌15min后,将机械搅 拌的速度调为1000转/min,并将水浴的温度调至85°C,反应Ih后,水解反应和聚合反应进行 完全。反应液降至室温后,向室温的反应液中添加饱和的NaCl水溶液IOmL进行破乳,静置 30min后,有分层现象,把分层的乳液通过真空抽虑的方式用蒸馏水洗涤5次,并用真空干燥 箱在50°C的条件下真空干燥4h,最终得到以相变材料为核,聚苯乙烯和二氧化硅为壳的微 胶囊,其中,过硫酸铵的质量与棕榈酸、苯乙烯和正硅酸乙酯的质量之和的比值为1:25。 [0047] 通过扫描电子显微镜照片表征可知:微胶囊粒径为SOnm~120nm,粒径分布均匀, 而且微胶囊的形状比较规整,表面光滑。
[0048] (2)称取2mg硒粉和24mg硼氢化钠,移至带瓶塞的小瓶当中,通氮气5min,盖好瓶 塞。注射器抽取高纯水2mL,注射到小瓶中,然后再排出瓶内反应产生的气体。将整个小瓶装 置放入水浴锅中,反应温度为32°C,2h后取出,制备得紫色新鲜的前驱液。
[0049] IOOmg氯化镉加入IOOmL水中,玻璃棒搅拌至氯化镉颗粒完全溶解,加入巯基乙酸 (TGA)再将整个液体移至高压釜内衬里,通氮除氧30min,得到混合液。
[0050]密封好除过氧的氯化镉溶液,注射器抽取ImL新鲜制备好的前驱液并快速移至到 氯化镉溶液中(硒粉、硼氢化钠、氯化镉和疏基乙酸的摩尔比例为1:41:33:9),加入氢氧化 钠溶液将PH调节至10,盖好盖,组装好高压釜,80°C水热反应12h,得到巯基乙酸修饰的量子 点水溶液。
[0051 ] (3)将IOg微胶囊浸泡上述巯基乙酸修饰的量子点水溶液中,于室温下反应15min, 过滤、用水洗涤、干燥,即得复合量子点微球。
[0052] (4)将步骤(3)所得的复合量子点微球加入到20mL磷酸盐缓冲混合溶液(pH值为 6.8)中,采用荧光分光光度计检测不同温度下的混合溶液体系,量子点的激发波长为 540nm。荧光分光光度计入射和出射狭缝光谱通带均为5nm的条件下,测定体系的荧光光谱, 得到最大相对荧光强度。
[0053]表 2
[0055] 实施例3
[0056] (1)按质量比为8:12: 2混合相变温度为43~45°C的月桂酸、苯乙烯和正硅酸乙酯 得到混合物;
[0057]将上述混合物添加到500mL圆底烧瓶中,采用片状不锈钢进行搅拌,在1500转/min 的搅拌速度下水浴加热至60°C,将Ig的十二烷基硫酸钠加入到42.5mL的去离子水中分散均 勾,并添加到圆底烧瓶中乳化15min后,然后再升温至80°C,在1500转/min的搅拌速度下继 续乳化15min,得到均匀的乳白色微乳液,其中,十二烷基苯磺酸钠的质量与月桂酸、苯乙烯 和正硅酸乙酯的质量之和的比值为1:20;
[0058]乳化完成后,将水浴的温度调节到85°C。将Ig的引发剂及催化剂过硫酸铵溶解在 7.5mL的去离子水中,并缓慢的向圆底烧瓶中滴加至完全。以1500转/min的搅拌速度搅拌 25min后,将机械搅拌的速度调为1000转/min,并将水浴的温度调至82°C,反应5h后,水解反 应和聚合反应进行完全。反应液降至室温后,向室温的反应液中添加饱和的NaCl水溶液 IOmL进行破乳,静置30min后,有分层现象,把分层的乳液通过真空抽虑的方式用蒸馏水洗 涤4次,并用真空干燥箱在48°C的条件下真空干燥5h,最终得到以相变材料为核,聚苯乙烯 和二氧化硅为壳的微胶囊,其中,过硫酸铵的质量与月桂酸、苯乙烯和正硅酸乙酯的质量之 和的比值为1:20。
[0059] 通过扫描电子显微镜照片表征可知:微胶囊粒径为200nm~240nm,粒径分布均匀, 而且微胶囊的形状比较规整,表面光滑。
[0060] (2)称取2mg硒粉和24mg硼氢化钠,移至带瓶塞的小瓶当中,通氮气5min,盖好瓶 塞。注射器抽取高纯水2mL,注射到小瓶中,然后再排出瓶内反应产生的气体。将整个小瓶装 置放入水浴锅中,反应温度为32°C,2h后取出,制备得紫色新鲜的前驱液。
[00611 IOOmg硝酸锌加入IOOmL水中,玻璃棒搅拌至硝酸锌颗粒完全溶解,加入巯基乙酸 (TGA)再将整个液体移至高压釜内衬里,通氮除氧30min,得到混合液。
[0062]密封好除过氧的硝酸锌溶液,注射器抽取ImL新鲜制备好的前驱液并快速移至到 硝酸锌溶液中(硒粉、硼氢化钠、硝酸锌和疏基乙酸的摩尔比例为1:
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