[发明专利]纳米硫硒化镉材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及纳米材料的制备，具体的是涉及一种纳米硫硒化镉材料的制备方法。

技术背景

CdSe(1.74eV)的直接跃迁带隙较窄，具有优异的光电导性能，而其量子点以其优良的荧光性能吸引了越来越多人的关注的目光。它的荧光强度高，光致退色时间长，很适于用来进行生物荧光标识，被广泛的应用于光学材料、太阳能材料和传感器。CdS是一种典型的光电半导体材料。掺杂元素的引入是对半导体发光特性进行调控的一个重要手段，因此基于CdS纳米晶掺杂体系的研究倍受关注。一般来说，采用具有相似晶格参数的无机半导体材料对纳米晶进行包覆可以有

效减少其表面缺陷，从而提高其荧光量子产率，增强发光稳定性．近年来，在以宽带隙半导体包覆窄带隙半导体CdSe／ZnSe、CdSe／ZnS、CdSe／CdS和CdTe／CdS等核壳结构纳米晶体系的研究中，均已证实了通过选择合适的修饰层能明显提高纳米晶发光效率并增强其发光稳定性。中国发明专利CN200410011299.7公开了一种合成硒化镉和硒化镉硫化镉核壳结构量子点的方法，它是采用氧化镉、碳酸镉、烷基羧酸、油酸、硒脲、硫脲为原料，在油酸或三正辛基氧化膦或十二烷基胺、十六烷基胺、十八烷基胺的包覆下，烷基羧酸镉或油酸镉的甲苯溶液与硒脲或硫脲的水溶液在界面反应形成半导体纳米微粒。中国发明专利CN201010227776.9公开了一种合成纳米硒化镉量子点的方法，其具体实施方法为将甲苯加入到带有惰性气体保护装置的反应器中，然后依次加入乙酸镉、氧化三辛基磷和十六烷基胺，通入氩气，搅拌，加热，加热温度为270～280℃；将反应器中的液体迅速倒入常温下的容器中，自然冷却至30～40℃时加入甲醇，然后离心分离，过滤，得到滤饼；得到的滤饼用乙醇进行洗涤数次，然后除去溶剂，得到硒化镉纳米颗粒。同时，中国发明专利CN201010506104.1提供了一种纳米硫化镉颗粒的制备方法，它是通过带有二价镉离子的无机盐和硫脲为起始反应物，油酸钠或亚油酸钠为表面活性剂，甲醇、乙醇、乙二醇为反应介质，将起始反应物、表面活性剂、反应介质混合，控制反应温度在60-80℃范围内，在电磁搅拌条件下，恒定温度反应时间1-5小时，将反应得到的初产物进行离心分离，用丙酮和去离子水洗涤沉淀物2-3次，然后在40℃条件将沉淀物真空烘干12小时，得到硫化镉半导体纳米粒子。总结上述制备方法，我们不难发现，绝大多数制备工艺，整个体系较为复杂，制备过程繁琐，条件苛刻难于把握，消耗能源较多，成本高，实验过程毒性较大、有一定危害，大多只能实现单一体系的制备，无法相信两种纳米颗粒的复合、可调节制备，且制备出的纳米CdSe_xS_1-X（0≤x≤1）尺寸较大，不能实现CdSe和CdS之间很好的复合与转变，没有水溶性和生物相溶性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术而提供一种纳米硫硒化镉材料的制备方法，通过调节反应物浓度和反应物之间的比例，即可获得粒度均匀，形状确定的具有水溶性和生物相溶性纳米硫硒化镉材料。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：纳米硫硒化镉材料的制备方法，包括有以下步骤：

1）称取0.01-0.2g镉源晶体粉末和0.1-2.0g稳定剂C，加去离子水，20-80℃下搅拌溶解后加0.001-10ml稳定剂B，调节pH为9-11，即可得到镉前驱体溶液；

2)将配好的镉前驱体溶液加热到60-120℃后，逐渐滴加硒前驱体溶液或/和硫前驱体溶液，然后逐渐升温至150-300℃，保温1到60分钟，即可得到纳米硫硒化镉溶液，将其离心，即可得到纳米硫硒化镉粉体。

按上述方案,所述的硒前驱体溶液的制备方法是：1)称取亚硒酸盐0.0001-2g，加去离子水溶解，再加10-50ml稳定剂A搅拌溶解得到亚硒酸盐溶液；称取还原剂0.0001-5g加水溶解得到还原溶液；2)将所得的亚硒酸盐溶液加热到40-90℃后，加入还原溶液和1ml稳定剂B，加热至160℃，其间溶液逐渐由无色变为浅黄、橙黄、浅红、深红色悬浊液，继续加热当温度升到180-300℃时溶液变为无色，后冷却至室温，溶液中出现黑色的悬浮物，再向溶液中加水稀释后，加热到180-300℃，溶液变为无色时冷却到室温，即可得到硒前驱体溶液。

按上述方案,所述的硫前驱体溶液的制备方法是：称取0.0001-0.2g硫源晶体粉末，加入去离子水溶解后，加入10-30ml稳定剂A、0.001-10ml稳定剂B搅拌均匀，即可得到硫前驱体溶液。