一种不含重金属的ZnTe/ZnSe纳米哑铃的制备方法与流程

本发明涉及纳米功能材料技术领域，特别涉及一种不含重金属的znte/znse纳米哑铃的制备方法。

背景技术：

纳米发光材料在可见光范围内的发光，这是显示和额外的应用程序相关的，镉基纳米晶已经达到最高程度的控制和性能。考虑到潜在的毒性和监管限制，成功地开发无镉发射纳米晶是一项挑战，特别是，具有理想性能的异质结构。本发明成功合成荧光无重金属哑铃状纳米半导体材料，其中znse的针尖上杆顶点znte选择性生长，通过多种方法证明。其荧光可调谐∼500和585nm之间，通过改变znse针尖大小。通过氯化物表面处理可大大提高发射量子产率，达到30%以上。重金属自由znte/znse哑铃状纳米半导体材料可能相关的如显示器或发光二极管的光电应用。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种不含重金属的znte/znse纳米哑铃的制备方法。

本发明提供的制备方法粒径分布均一，不含重金属，制备得到的半峰宽窄，发光光谱对称且荧光寿命长，斯托克斯位移大，防止自吸收损失光子。

一种不含重金属的znte/znse纳米哑铃的制备方法，包括：

1、一种不含重金属的znte/znse纳米哑铃的制备方法，包括：

（1）碲源的制备：碲粉与三正辛基膦按一定比例搅拌均匀混合并加入油胺和thf(superhydridesolution)。

（2）锌源的制备：将锌的离子化合物与油酸，三正辛基膦等按一定比例混合均匀。

（3）硒源的制备：将硒粉与三正辛基膦按一定比例均匀混合。

（4）znte纳米棒的制备，包括：取称量一定量的醋酸锌装在三口瓶中，加入一定量的油酸，一定量的ode。

（5）将上述反应器温度升高至90℃并抽真空两个小时直至溶液变为清澈。

（6）通入惰性气体并加热到200℃然后冷却到160℃.取出一定量的碲源迅速注入反应器中。

（7）并设置加热速度为5℃/分钟的速度增加到240℃。

（8）烧瓶中的四氢呋喃通过注射器排出，以避免剧烈的沸腾。反应保持240℃50分钟。

（9）冷却。提纯后分散于甲苯。合成znte纳米棒合成完毕。

（10）znte/znse纳米哑铃的制备，包括：取一定量上述合成的znte纳米棒于三口瓶中，加入一定量的三正辛基膦和油胺。设置加热器升温至90℃并抽真空，保温一定时间。

（11）升温至240℃，加入一定量的锌源，保温15分钟后再加入一定量的硒源，重复三次。

（12）保温2个小时然后降温提纯。得到znte/znse纳米哑铃。

（13）提纯步骤将步骤12所述保温后产物与正己烷体积比1：1混合后静置，得到溶液；将所述得到的溶液与乙醇以体积比1：1混合，4000rmp/min离心3min分离;去掉上层清液并加入己烷溶解，加入等体积的乙醇促沉淀4000rmp/min离心3min分离,重复3遍。

所述（1）碲粉与三正辛基膦的质量体积比范围(0.5g~1g)：(1ml~5ml)油胺的量约为3~10ml，thf的量约为1~8ml，搅拌速度200rmp/min~500rmp/min。

所述（2）锌的离子化合物包括油酸锌，甲酸锌，硬脂酸锌，氯化锌等，锌，油酸和三正辛基膦摩尔质量体积比为zn：oa：top=（0.1~10mmol）：（0.5~10ml）：（2~15ml），油酸可以用十四酸，硬脂酸等，top可以用三丁基膦等代替。

所述（3）硒粉与三正辛基膦质量体积比为（0.1~10g）：（0.5ml~10ml）,top可以用三丁基膦等代替。

所述（4）醋酸锌可以用油酸锌，甲酸锌，硬脂酸锌，氯化锌等代替，醋酸锌油酸，ode摩尔体积比为（0.1~10mmol）：（0.5ml~10ml）：（0.1~20ml）。

所述（5）温度范围50℃~99℃，抽真空时间范围20min~360min。

所述（6）惰性气体可以是氮气，氩气等，加热温度范围180℃~250℃，冷却温度范围80℃~180℃。碲源的量0.1ml~100ml。

所述（7）升温速度1℃~10℃，温度范围200℃~250℃。

所述（8）保温时间30min~360min。

所述（9）可以用三氯甲烷，正己烷，正辛烷等有机溶剂溶解分散。

所述（10）znte纳米棒和三正辛基膦和油胺摩尔体积比（0.1mmol~100mmol）：（0.1ml~20ml）：（0.1ml~30ml）可以用三丁基膦等代替三正辛基膦，辛胺，甲胺等代替油胺，升温抽真空温度范围50℃~99℃，抽真空时间范围20min~360min。

所述（11）锌源与硒源体积比（0.1~100ml）：（0.1~100ml），重复注入次数1~10次。

所述（12）保温时间1h~4h。

所述（13）正己烷可以用甲苯，三氯甲烷等有机溶剂代替，乙醇可用乙腈，甲醇，丙酮等代替。离心转速范围3500rmp/min~8000rmp/min，离心时间3min~10min，重复离心次数1~5次。

本发明提供一种不含重金属的znte/znse纳米哑铃的制备方法。本发明采用化学合成技术，制备产物均一且稳定，而且可以定制化生产。本发明的原材料不含重金属，具有绿色环保的优势特点，制备了纳米棒哑铃这种性能优异的纳米材料。其具有偏振特性，优异的光学性质等，纳米棒可广泛应用于生物荧光标记，显示照明等领域，我研究着重于对现实照明领域，其作为发光层节约成本还极大的提高了光输出效率，同时由于采用同核纳米棒使不同颜色器件的衰减特性近似，减少了显示器由于发光材料不同引起的颜色漂移现象。实施例的结果表明，本发明绿色环保纳米哑铃光谱对称，尺寸均一，稳定。

附图说明

图1哑铃状无重金属纳米材料紫外灯激发下实物效果图。

图2为本发明实施例1制备得到的纳米哑铃透射电镜图片。

具体实施方式

1、一种不含重金属的znte/znse纳米哑铃的制备方法，包括：

（1）碲源的制备：碲粉与三正辛基膦按一定比例搅拌均匀混合并加入油胺和thf(superhydridesolution)。

（2）锌源的制备：将锌的离子化合物与油酸，三正辛基膦等按一定比例混合均匀。

（3）硒源的制备：将硒粉与三正辛基膦按一定比例均匀混合。

（4）znte纳米棒的制备，包括：取称量一定量的醋酸锌装在三口瓶中，加入一定量的油酸，一定量的ode。

（5）将上述反应器温度升高至90℃并抽真空两个小时直至溶液变为清澈。

（6）通入惰性气体并加热到200℃然后冷却到160℃.取出一定量的碲源迅速注入反应器中。

（7）并设置加热速度为5℃/分钟的速度增加到240℃。

（8）烧瓶中的四氢呋喃通过注射器排出，以避免剧烈的沸腾。反应保持240℃50分钟。

（9）冷却。提纯后分散于甲苯。合成znte纳米棒合成完毕。

（10）znte/znse纳米哑铃的制备，包括：取一定量上述合成的znte纳米棒于三口瓶中，加入一定量的三正辛基膦和油胺。设置加热器升温至90℃并抽真空，保温一定时间。

（11）升温至240℃，加入一定量的锌源，保温15分钟后再加入一定量的硒源，重复三次。

（12）保温2个小时然后降温提纯。得到znte/znse纳米哑铃。

（13）提纯步骤（纳米棒和纳米哑铃一样）：将所述保温产物与正己烷混合后静置，得到溶液；将所述得到的溶液与乙醇混合，离心分离。

根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述（1）碲粉与三正辛基膦的质量体积比范围(0.5g~1g)：(1ml~5ml)油胺的量约为3~10ml，thf的量约为1~8ml，搅拌速度200rmp/min~500rmp/min。优选te粉：三正辛基膦=5mmol：5ml。油胺3ml,thf3.3ml。

所述（2）锌的离子化合物包括油酸锌，甲酸锌，硬脂酸锌，氯化锌等，锌，油酸和三正辛基膦摩尔质量体积比为zn：oa：top=（0.1~10mmol）：（0.5~10ml）：（2~15ml），油酸可以用十四酸，硬脂酸等，top可以用三丁基膦等代替。优选油酸锌0.833g，油酸20.4ml，三正辛基膦80ml。

所述（3）硒粉与三正辛基膦质量体积比为（0.1~10g）：（0.5ml~10ml）,top可以用三丁基膦等代替。优选10mmolse溶解于10mltop中。

所述（4）醋酸锌可以用油酸锌，甲酸锌，硬脂酸锌，氯化锌等代替，醋酸锌油酸，ode摩尔体积比为（0.1~10mmol）：（0.5ml~10ml）：（0.1~20ml）。

优选醋酸锌：520mg，ode：40ml，oa：8ml。

所述（5）温度范围50℃~99℃，抽真空时间范围20min~360min。优选温度90℃，抽真空2个小时。

所述（6）惰性气体可以是氮气，氩气等，加热温度范围180℃~250℃，冷却温度范围80℃~180℃。碲源的量0.1ml~100ml。

优选氮气，加热温度240摄氏度，冷却温度160℃，注入碲源2ml。

所述（7）升温速度1℃/min~10℃/min，温度范围200℃~250℃。

优选升温速度4℃/min温度240摄氏度。

所述（8）保温时间30min~360min。优选120min。

所述（9）可以用三氯甲烷，正己烷，正辛烷等有机溶剂溶解分散。优选甲苯。

所述（10）znte纳米棒和三正辛基膦和油胺摩尔体积比（0.1mmol~100mmol）：（0.1ml~20ml）：（0.1ml~30ml）可以用三丁基膦等代替三正辛基膦，辛胺，甲胺等代替油胺，升温抽真空温度范围50℃~99℃，抽真空时间范围20min~360min。

优选取znte纳米棒10mmol，三正辛基膦1.25ml，油胺0.75ml温度90℃，抽真空时间60min。

所述（11）锌源与硒源体积比（0.1~100ml）：（0.1~100ml），重复注入次数1~10次。

优选1：1，注入0.22ml，重复注入三次。

所述（12）保温时间1h~4h。优选保温2h

所述（13）正己烷可以用甲苯，三氯甲烷等有机溶剂代替，乙醇可用乙腈，甲醇，丙酮等代替。离心转速范围3500rmp/min~8000rmp/min，离心时间3min~10min，重复离心次数1~5次。

优选正己烷溶解，乙醇促沉淀5000rmp/min，5min，重复3次。

为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的多元量子点及其制备方法以及柔性显示器件进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。

实施

（1）碲源的制备：5mmol碲粉与5ml三正辛基膦搅拌均匀混合并加入3ml油胺和3.3mlthf(superhydridesolution)。

（2）锌源的制备：将0.833g油酸锌与20.4ml油酸，80ml三正辛基膦混合均匀。

（3）硒源的制备：将10mmol硒粉与10ml三正辛基膦按一定比例均匀混合。

（4）znte纳米棒的制备，包括：取称量520mg醋酸锌装在三口瓶中，加入8ml油酸，40mlode。

（5）将上述反应器温度升高至90℃并抽真空两个小时直至溶液变为清澈。

（6）通入惰性气体并加热到200℃然后冷却到160℃.取出一定量的碲源迅速注入反应器中。

（7）并设置加热速度为5℃/分钟的速度增加到240℃。

（8）烧瓶中的四氢呋喃通过注射器排出，以避免剧烈的沸腾。反应保持240℃，50分钟。

（9）冷却。提纯后分散于甲苯。合成znte纳米棒合成完毕。

（10）znte/znse纳米哑铃的制备，包括：取10mmol上述合成的znte纳米棒于三口瓶中，加入1.25ml三正辛基膦和0.75ml油胺。设置加热器升温至90℃并抽真空，保温60min。

（11）升温至240℃，加入0.22ml的锌源，保温15分钟后再加入0.22ml的硒源，重复三次。

（12）保温2个小时然后降温提纯。得到znte/znse纳米哑铃。

（13）提纯步骤（纳米棒和纳米哑铃一样）：将所述保温产物与正己烷混合后静置，得到溶液；将所述得到的溶液与乙醇体积比1：1混合均匀，离心分离5000rmp/min，5min，重复3次。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，并非对本发明作任何形式上的限制。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。