[发明专利]一种荧光强度增强型金字塔形氧化锌纳米颗粒及其制备方法和应用

说明书

本发明针对现有技术中金字塔形氧化锌纳米颗粒存在荧光强度低的技术问题，提供一种荧光强度增强型金字塔形氧化锌纳米颗粒及其制备方法和应用，以金字塔形氧化锌纳米颗粒为原料，对所述金字塔形氧化锌纳米颗粒进行加压，加压压力增大，荧光强度增强，当加压压力为8 GPa时，其荧光强度达到最高，为初始荧光强度值的10倍。本发明利用加压的方法显著提高了金字塔形氧化锌纳米颗粒的荧光强度，由此获得的氧化锌纳米颗粒发光强度的最大值是初始强度的10倍。

技术领域

本发明属于氧化锌纳米颗粒技术领域，具体涉及一种荧光强度增强型金字塔形氧化锌纳米颗粒及其制备方法和应用。

背景技术

作为新一代半导体材料，氧化锌在室温下的禁带宽度为3.37eV，具有较高的化学稳定性、较大的激子结合能（60 meV）、以及优良的光学、电学等诸多优点，在生物成像、发光二极管、太阳能电池及紫外探测等领域具有潜在的应用前景。然而，目前所见文献报道的氧化锌材料大多存在紫外光发光信号弱的问题，导致其紫外探测的响应度和灵敏度低，而提高氧化锌材料的发光效率可以有效地增强紫外探测器件的响应灵敏度，因此如何有效地提高氧化锌材料在紫外区的发光效率是目前科学研究的重大挑战，引起了人们强烈的科学兴趣。

在前期的研究工作中，我们通过水热法制备得到金字塔形氧化锌纳米颗粒，后续对其发光性质进行了研究，以期应用到紫外探测等光电器件中。

发明内容

本发明针对现有技术中金字塔形氧化锌纳米颗粒存在荧光强度低的技术问题，提供一种荧光强度增强型金字塔形氧化锌纳米颗粒及其制备方法和应用，本发明利用加压的方法显著提高了金字塔形氧化锌纳米颗粒的荧光强度，由此获得的氧化锌纳米颗粒发光强度的最大值是初始强度的10倍。

本发明采用如下技术方案：

一种荧光强度增强型金字塔形氧化锌纳米颗粒的制备方法，以金字塔形氧化锌纳米颗粒为原料，对所述金字塔形氧化锌纳米颗粒进行持续加压，当加压压力设置在0~8 Gpa之间时，金字塔形氧化锌纳米颗粒的荧光强度随加压压力的增大而增强，当加压压力为8 Gpa时，金字塔形氧化锌纳米颗粒的荧光强度为初始荧光强度值的10倍。

优选地，所述进行加压的加压装置为金刚石对顶砧压机，将所述金字塔形氧化锌纳米颗粒装入所述金刚石对顶砧压机的样品腔内，采取静水压的加压方式对所述金字塔形氧化锌纳米颗粒进行施压。

优选地，具体操作步骤如下：首先利用金刚石对顶砧压机预压一钢片封垫，然后在所述钢片封垫的压痕中心钻取一小孔作为所述样品腔，接下来将所述金字塔形氧化锌纳米颗粒装入所述样品腔内，利用红宝石为压标物质，采取静水压的加压方式对所述金字塔形氧化锌纳米颗粒进行施压。

优选地，所述钢片封垫为厚度在40-60 μm的T301钢片封垫。

优选地，所述金字塔形氧化锌纳米颗粒的制备方法如下：取2g醋酸锌样品加入到10 ml无水乙醇溶液，室温下（25℃左右）持续搅拌30 min获得悬浮液，然后将所述悬浮液转移到水热反应釜中，200℃水热反应30 min，接着依次进行离心、清洗后，60℃干燥12小时即得。

采用所述的荧光强度增强型金字塔形氧化锌纳米颗粒的制备方法制备得到的荧光强度增强型金字塔形氧化锌纳米颗粒。

所述的荧光强度增强型金字塔形氧化锌纳米颗粒在紫外光电器件中的应用。

关于金字塔形氧化锌纳米颗粒的制备方法的详细介绍，可参考以下文献：Lianget al., J. Phys. Chem. Lett. 2019, 10, 3557-3562.

本发明的有益效果如下：