[发明专利]量子点核和核壳量子点的制备方法及量子点材料、组合物

说明书

本申请提供了一种量子点核的制备方法，包括以下步骤：制备第一复合物：将第一阳离子前体、第一配体、第二配体在第一温度下反应时间t1后得到第一复合物；制备第一溶液：将第二阳离子前体、第一阴离子前体、第二阴离子前体和第一溶剂混合并在第二温度下反应得到含有纳米团簇的第一溶液；制备第二溶液：将第三阳离子前体、第四阳离子前体、第三阴离子前体和第二溶剂混合并在第三温度下反应得到含有初始量子点第二溶液；制备第一混合溶液：将第一复合物、第一溶液、第二溶液混合，反应后得到含有量子点核的第一混合溶液；其中，第一配体为羧酸配体，第二配体为含膦配体。制备得到的量子点核具有优异的表面性能，也有利于后续壳层的包覆。

技术领域

本申请涉及量子点材料技术领域，尤其涉及一种量子点核的制备方法、核壳量子点的制备方法、量子点材料、量子点组合物及量子点器件。

背景技术

量子点以InP为代表的III-V族量子点，规避了常规量子点材料含重金属Cd的劣势，在显示、光电等领域受到人们的广泛关注。然而InP材料荧光半峰宽宽、发光效率低，需要通过金属掺杂、壳层包覆等方式加以解决。将Zn、Se、S等II、VI族元素加入InP中，形成InZnPSe、InZnPS等四元量子点结构，是可行途径之一。但由于不同元素间原子半径和成键形式相差较大，Zn、Se、S等元素的有效掺杂以及四元量子点的发光性能并未达到理想水平。上述问题涉及量子点成核生长、表面缺陷及悬键控制等基础机理和调控手段，尚缺乏对此的清晰认识和有效方法。

现有技术中，对量子点的表面处理，常采用氢氟酸、羧羧酸、有机胺等处理，但易导致量子点结构破坏，以及后续难以有效包覆壳层等问题。因此，设计合理的合成路线，以制备高性能的InZnPSe/ZnSeS或InZnPS/ZnSeS核壳量子点，尤其是将其荧光半峰宽降至40nm以下，以及荧光量子产率提升至60％以上，以满足新型显示领域应用的要求，是无镉量子点应用中的巨大挑战。

发明内容

本申请的目的在于提供一种量子点核的制备方法，包括以下步骤：制备第一复合物：将第一阳离子前体、第一配体、第二配体在第一温度下反应时间t1后得到第一复合物；制备第一溶液：将第二阳离子前体、第一阴离子前体、第二阴离子前体和第一溶剂混合并在第二温度下反应得到含有纳米团簇的第一溶液；制备第二溶液：将第三阳离子前体、第四阳离子前体、第三阴离子前体和第二溶剂混合并在第三温度下反应得到含有初始量子点第二溶液；制备第一混合溶液：将第一复合物、第一溶液、第二溶液混合，反应后得到含有量子点核的第一混合溶液；其中，第一配体为羧酸配体，第二配体为含膦配体。

进一步地，在制备第一混合溶液的过程中，将第一复合物与第二溶液混合在第四温度下反应时间t2后得到第一中间反应溶液，再将第一溶液与第一中间反应溶液混合在第五温度下反应得到含有量子点核的溶液。

进一步地，第一溶液与第一中间反应溶液混合方式为第一溶液匀速添加至第一中间反应溶液中，优选地，匀速添加为滴加。

进一步地，每对应1mol第三阴离子前体，第一溶液的滴加速度为0.2～2mol/h。

进一步地，第一阳离子前体和第三阳离子前体为锌前体，第二阳离子前体和第四阳离子前体为铟前体，第一阴离子前体和第三阴离子前体为磷前体，第二阴离子前体为硫前体或硒前体。

进一步地，第一阳离子前体与第一配体的摩尔比为1:2～2:1，第一阳离子前体与第二配体的摩尔比为1:5～1:50，第一阳离子前体与第三阴离子前体的摩尔比为5:1～20:1。

进一步地，羧酸配体为碳主链为C10～C20的羧酸，含膦配体为碳主链为C1～C10的烃基膦。

进一步地，第一温度为150～300℃，第二温度为50～150℃，第三温度为250～310℃，反应时间t1为20～60min。

进一步地，第四温度为150～300℃，第五温度为250～310℃，反应时间t2为20～120min。