一种二氧化铪量子点的合成方法

    专利查询2026-01-02  21


    本发明属于纳米材料合成,具体涉及一种二氧化铪量子点的合成方法。


    背景技术:

    1、随着显示和成像技术的发展,高发光效率、低能耗、高质量的发光材料成为人们追求的目标。现在流行的液晶显示屏具有一些缺点:反应速度慢,色域窄,光线角度较窄,不具有柔性无法折叠,且比较脆弱。而量子点具有优异的光学性质,包括色纯度高、稳定性好、荧光量子产率高、能耗低、成本低等优点,在发光、显示、成像领域具有非常优异的前景。而目前在紫外到蓝色波长(300-450 nm)波段发光的量子点并不多。而常见的半导体硅在这个波段无法发光,且响应很弱。因此,发展一种性质稳定的发光在紫外线到蓝色波长(300-450nm)波段的量子点是很有意义的。

    2、二氧化铪是一种稳定性极高的材料。本征氧化铪的带隙较大,约为6 ev,在通常情况下不发光。其在缺陷作用下,能够发光,波长位于紫外波段(uva)到蓝紫色波段附近。将二氧化铪制作成量子点结构很有希望制备一种稳定的发光波段在紫外到蓝色波长的材料,可以为后续的发光、显示、光传感探测、成像、防伪应用铺平道路。而目前发光氧化铪量子点制备还未见诸报道。


    技术实现思路

    1、针对现有技术种存在的问题,本发明设计的目的在于提供一种二氧化铪量子点的合成方法,具体通过以下技术方案加以实现:

    2、一种二氧化铪量子点的合成方法,所述合成方法包括以下步骤:

    3、1)以铪源原料,配制铪源的水溶液,并调ph至6.5;

    4、2)配制还原剂的水溶液;

    5、3)将铪源的水溶液和还原剂的水溶液混合,然后将混合溶液转入高压反应釜中进行加热反应,反应结束后离心除去大颗粒,透析除去未反应的物质,得到二氧化铪量子点溶液。

    6、进一步地,步骤1)中,铪源为碘化铪或氯化铪,所述铪源的水溶液的浓度为10.5-10.7 mmol/l。

    7、进一步地,步骤1)中,ph值的调节通过0.1 mol/l的氨水、碳酸钠或碳酸氢钠中的任一种来实现。

    8、进一步地,步骤2)中,还原剂为半胱氨酸、柠檬酸钠、柠檬酸钾、硫脲ch4n2s、谷胱甘肽、甲硫氨酸、胱氨酸中的任一种。

    9、进一步地,步骤2)中,还原剂的水溶液浓度为0.81-0.84 mol/l。

    10、进一步地,步骤3)中,铪源的水溶液和还原剂的水溶液的体积比为4:1。

    11、进一步地,步骤3)中,高压反应釜的反应温度为180-220℃,反应时间为18-24h。

    12、本发明合成方法可以合成化学性质稳定的氧化铪量子点,由于缺陷辅助发光,发光波长所处领域在紫外波段(uva)附近,为目前还比较少见的化学性质稳定的紫外波段发光量子点制备提供一种选择,促进铪基量子点在发光、显示、光传感探测、生物成像领域中的应用。



    技术特征:

    1.一种二氧化铪量子点的合成方法,其特征在于,所述合成方法包括以下步骤:

    2. 如权利要求1所述的一种二氧化铪量子点的合成方法,其特征在于步骤1)中,铪源为碘化铪或氯化铪,所述铪源的水溶液的浓度为10.5-10.7 mmol/l。

    3. 如权利要求1所述的一种二氧化铪量子点的合成方法,其特征在于步骤1)中,ph值的调节通过0.1 mol/l的氨水、碳酸钠或碳酸氢钠中的任一种来实现。

    4.如权利要求1所述的一种二氧化铪量子点的合成方法,其特征在于步骤2)中,还原剂为半胱氨酸、柠檬酸钠、柠檬酸钾、硫脲ch4n2s、谷胱甘肽、甲硫氨酸、胱氨酸中的任一种。

    5. 如权利要求1所述的一种二氧化铪量子点的合成方法,其特征在于步骤2)中,还原剂的水溶液浓度为0.81-0.84 mol/l。

    6.如权利要求1所述的一种二氧化铪量子点的合成方法,其特征在于步骤3)中,铪源的水溶液和还原剂的水溶液的体积比为4:1。

    7.如权利要求1所述的一种二氧化铪量子点的合成方法,其特征在于步骤3)中,高压反应釜的反应温度为180-220℃,反应时间为18-24h。


    技术总结
    本发明一种二氧化铪量子点的合成方法,包括以下步骤:1)以铪源为原料,配制铪源的水溶液,并调pH至6.5;2)配制还原剂的水溶液;3)将铪源的水溶液和还原剂的水溶液混合,然后将混合溶液转入高压反应釜中进行加热反应,反应结束后离心除去大颗粒,透析除去未反应的物质,得到二氧化铪量子点溶液。本发明合成方法可以合成化学性质稳定的氧化铪量子点,由于缺陷辅助发光,发光波长所处领域在紫外波段(UVA)附近,为目前还比较少见的化学性质稳定的紫外波段发光量子点制备提供一种选择,促进铪基量子点在发光、显示、光传感探测、生物成像领域中的应用。

    技术研发人员:王佩剑,李舒晴,潘宝俊,张礼杰
    受保护的技术使用者:温州大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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