[发明专利]基于亮银的四元纳米结构

说明书

本发明公开了包含Ag、In、Ga和S以及包含Ag、Ga和S的壳的纳米结构，其中所述纳米结构的峰值波长发射为480‑545nm并且其中至少约80％的发射是带边发射。还公开了制备所述纳米结构的方法。

技术领域

本发明涉及纳米技术领域。更具体地，本发明提供具有包含Ag、In、Ga和S(AIGS)的核以及包含Ag、Ga和S(AGS)的壳的纳米结构，其中所述纳米结构的峰值发射波长(PWL)为480-545nm，并且其中至少约80％的发射是带边发射。本公开还提供制备所述AIGS/AGS核-壳纳米结构的方法。

背景技术

包含第I-III-VI族半导体的纳米结构是用于无毒荧光材料的有希望的候选。Uematsu等，NPG Asia Materials 10:713-726(2018)公开了AgInS₂/GaS_x核/壳纳米结构，其中x范围为0.8-1.5。这些核/壳纳米结构表现出带边发射和宽的、红移的缺陷发射。缺陷发射的减少通过使用1,3-二甲基硫脲(作为硫源)和Ga(acac)₃以产生GaS以及通过使用温度梯度反应修改成壳程序来获得。然而，所述带边发射被红移，并且缺陷发射持续存在。

Kameyama等，ACS Appl.Mater.Interfaces 10:42844-42855(2018)公开了具有显著缺陷发射的Ag-In-Ga-S(AIGS)纳米结构。缺陷发射通过应用GaS_x壳减少。但是缺陷发射保持在带边发射强度的约15％并且光致发光量子产率低(30％)。

本领域仍然需要具有极高的带边发射(BE)、窄半峰全宽(FWHM)、高量子产率(QY)和减少的红移的AIGS纳米结构。

发明内容

本发明提供包括包含Ag、In、Ga和S(AIGS)的核以及包含Ag、Ga和S(AGS)的壳的纳米结构，其中所述纳米结构的峰值发射波长(PWL)范围为480-545nm并且其中至少约80％的发射是带边发射,并且其中所述纳米结构表现出80-99.9％的量子产率(QY)。

在一些实施方案中，所述纳米结构的发射光谱的FWHM小于40nm。在一些实施方案中，所述纳米结构的发射光谱的FWHM为36-38nm。

在一些实施方案中，所述纳米结构的QY为82-96％。在一些实施方案中，所述纳米结构的QY在85-95％的包含范围(inclusive range)内。在一些实施方案中，所述纳米结构的QY为86-94％。

在一些实施方案中，所述纳米结构的OD₄₅₀/质量(mL mg-1cm^-1)大于或等于0.8。在一些实施方案中，所述纳米结构的OD₄₅₀/质量(mL mg-1cm^-1)在0.8-2.5的包含范围内。在一些实施方案中，所述纳米结构的OD₄₅₀/质量(mL mg-1cm^-1)在0.87-1.9的包含范围内。

在一些实施方案中，所述纳米结构的平均直径按照TEM小于10nm。在一些实施方案中，所述平均直径为约5nm。

在一些实施方案中，至少约80％的发射是带边发射。在一些实施方案中，至少约90％的发射是带边发射。

在一些实施方案中，所述纳米结构是量子点。

本发明还提供一种纳米结构组合物，其包含：

(a)至少一种本文所述的纳米结构的群体，和

(b)至少一种有机树脂。

在一些实施方案中，所述纳米结构组合物包含至少一种第二纳米结构群体，其PWL大于545nm。

本发明还提供一种制备本文所述的纳米结构组合物的方法，所述方法包括：