本發(fā)明屬于復(fù)合光學(xué)膜，尤其涉及一種量子點(diǎn)和熒光復(fù)合薄膜材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、量子點(diǎn)又稱(chēng)為納米晶，通常由幾百或者幾千個(gè)原子組成，其具有塊體價(jià)帶，同時(shí)具有離散的帶邊。這些帶邊緣處產(chǎn)生的離散躍遷決定了由于量子限制導(dǎo)致的半導(dǎo)體納米晶的尺寸可調(diào)的光學(xué)和電學(xué)性質(zhì)。通常iv–vi、iii–v和ii–vi窄帶納米晶的帶隙可以在0.5到1.5ev范圍內(nèi)調(diào)諧，這個(gè)范圍覆蓋了整個(gè)近紅外光學(xué)吸收區(qū)域。因此逐漸引起人們對(duì)其在光學(xué)器件，電子器件方面應(yīng)用的研究。

2、核殼異質(zhì)結(jié)構(gòu)量子點(diǎn)可以通過(guò)改變核殼材料的帶隙結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)其整體光學(xué)和電學(xué)性能，相比于核它具有更寬的光譜可調(diào)視窗，因此核殼異質(zhì)結(jié)構(gòu)被認(rèn)為是一種非常具有前景的材料，與單純的量子點(diǎn)相比它具有更多優(yōu)勢(shì)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的之一在于提供一種量子點(diǎn)及其制備方法。該量子點(diǎn)為cdte/snte核殼結(jié)構(gòu)，其中殼層材料為cdte，核層材料為snte；并且該量子點(diǎn)可通過(guò)調(diào)節(jié)殼層厚度精準(zhǔn)調(diào)控光學(xué)吸收波長(zhǎng)，拓寬了量子點(diǎn)的光譜應(yīng)用范圍。

2、本發(fā)明的另一目的是提供一種熒光復(fù)合薄膜材料及其制備方法。制得的熒光復(fù)合薄膜材料（核殼結(jié)構(gòu)量子點(diǎn)/聚合物復(fù)合薄膜材料）結(jié)合了量子點(diǎn)的優(yōu)異光學(xué)特性和聚合物材料的優(yōu)良物理化學(xué)性能。量子點(diǎn)與有機(jī)聚合物結(jié)合能夠有效提升量子點(diǎn)的穩(wěn)定性及加工性能，有利于獲得高效穩(wěn)定的發(fā)光器件，同時(shí)有望實(shí)現(xiàn)低成本、易工業(yè)化生產(chǎn)的要求，應(yīng)用前景十分廣泛。

3、為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供如下方案：

4、一種量子點(diǎn)，所述量子點(diǎn)為cdte/snte核殼結(jié)構(gòu)，其中殼層材料為cdte，核層材料為snte，cdte包覆在snte的外部形成cdte/snte核殼結(jié)構(gòu)。snte/cdte核殼結(jié)構(gòu)量子點(diǎn)為半導(dǎo)體納米異質(zhì)結(jié)構(gòu)，通過(guò)調(diào)節(jié)核殼結(jié)構(gòu)snte/cdte量子點(diǎn)中cdte含量可以有效調(diào)節(jié)半導(dǎo)體量子點(diǎn)材料帶隙結(jié)構(gòu)，從而調(diào)節(jié)復(fù)合薄膜材料的紅外光學(xué)性能。

5、進(jìn)一步的，所述殼層材料的厚度為2-5?nm，所述核層材料的直徑為3-10?nm。

6、上述量子點(diǎn)的制備方法，包括如下步驟：

7、s1：將snte納米晶懸浮液與cd前驅(qū)體溶液混合均勻得到混合溶液，對(duì)所述混合溶液加熱至150-200℃并保溫1-5?min，保溫結(jié)束后冷卻至室溫；本步驟中通過(guò)調(diào)整反應(yīng)時(shí)間可以調(diào)整殼層材料的大小，反應(yīng)時(shí)間越長(zhǎng)，殼層材料的厚度越大。優(yōu)選對(duì)cd前驅(qū)體溶液在真空下加熱（100~120?℃，保持1~2h）處理，以去除溶液中中的氧氣和水。

8、s2：對(duì)所述混合溶液進(jìn)行沉淀處理即可得到所述量子點(diǎn)；

9、其中所述snte納米晶懸浮液中的sn和所述cd前驅(qū)體溶液中的cd的摩爾比為1:10~1:20。

10、優(yōu)選的，在步驟s2之前，所述制備方法還包括對(duì)所述混合溶液進(jìn)行鈍化處理的步驟；具體為：

11、s21：將鈍化液甲苯和十八烯酸的混合液加入步驟s1得到的混合溶液中；其中鈍化液與所述混合溶液的體積比為1:50~1:100。

12、鈍化處理可以采用多種現(xiàn)有的鈍化液；本發(fā)明采用的是甲苯和十八烯酸的混合溶；其中甲苯和十八烯酸的體積比為3:1-5:1。

13、優(yōu)選的，所述snte納米晶懸浮液采用下述方法制備：

14、s01：將反應(yīng)溶劑在100~120℃真空下保持0.5-2小時(shí)；

15、s02：在反應(yīng)溶劑中加入top-te溶液；然后升溫至150?℃到180?℃；

16、s03：加入sn前驅(qū)體并混合均勻，然后降溫至120?℃到150?℃，反應(yīng)0.5-5min后快速降溫至室溫；本步驟中通過(guò)調(diào)整反應(yīng)時(shí)間可以調(diào)整核層材料的大小，反應(yīng)時(shí)間越長(zhǎng)，核層材料的直徑越大。

17、s04：在冷卻后的溶液中加入十八烯酸，以防止量子點(diǎn)團(tuán)聚；

18、s05：對(duì)步驟s04得到的溶液進(jìn)行沉淀處理；

19、s06：將步驟s05得到的沉淀分散至非極性溶液中，即可得到所述snte納米晶懸浮液；具體的，將步驟s05得到的沉淀分散至氯仿中，然后加入丙酮將其中的雜質(zhì)沉淀出來(lái)（該步驟可重復(fù)多次），最后得到snte納米晶懸浮液；

20、其中添加的所述top-te溶液中te和所述sn前驅(qū)體中sn的摩爾濃度比為7~8：4~5；所述十八烯酸的加入量與所述反應(yīng)溶劑的體積比為1:1~2:1。

21、優(yōu)選的，所述反應(yīng)溶劑為油酰胺或油酰胺/十八烯混合液，其中油酰胺和十八烯的體積比為1:1-1:0；反應(yīng)溶劑的量可以任意。

22、所述top-te溶液是將碲丸溶于三正辛基膦中得到的；

23、所述sn前驅(qū)體是將二[二(三甲基硅基)氨基]錫（ⅱ）與十八烯混合得到的。

24、優(yōu)選的，所述cd前驅(qū)體溶液將乙酸鎘溶于油酰胺和十八烯的混合溶液中得到的。

25、一種熒光復(fù)合薄膜材料，所述熒光復(fù)合薄膜材料包括上述的量子點(diǎn)和高分子聚合物；所述量子點(diǎn)和所述聚合物的質(zhì)量份數(shù)比為1:200-1:1000。此處采用的高分子聚合物為透過(guò)2-4μm波段的聚合物；聚乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯或者聚酰亞胺都可以。

26、上述的熒光復(fù)合薄膜材料的制備方法包括如下步驟：

27、s3：在惰性氣體保護(hù)下，將高分子聚合物在溶劑中溶解得到高分子聚合物溶液，將量子點(diǎn)懸浮液加入到所述高分子聚合物溶液中并攪拌得到混合膠液；

28、s4：將步驟s3得到的混合膠液涂覆在基板上，進(jìn)行蒸發(fā)處理即可得到所述熒光復(fù)合薄膜材料。

29、其中量子點(diǎn)懸浮液是將前述制備的量子點(diǎn)溶解于有機(jī)溶劑中制備的，優(yōu)選溶解于有機(jī)溶劑后，再用丙酮將其沉淀清洗多次。有機(jī)溶劑可以是氯仿等。

30、優(yōu)選的，所述混合膠液中還包括分散劑，所述分散劑為甲苯、氯仿或四氫呋喃。分散劑的用量為3~10ml。

31、本發(fā)明的有益效果如下：

32、（1）本發(fā)明的量子點(diǎn)為cdte/snte核殼結(jié)構(gòu)的量子點(diǎn)，snte量子點(diǎn)在包覆cdte殼層材料后量子點(diǎn)直徑增加，包覆cdte殼層后snte量子點(diǎn)尺寸由9.10±0.51?nm，增加到12.20±2?nm。包覆cdte后，吸收譜波峰從3314.99?nm，藍(lán)移585.39?nm到2729.60?nm，半高寬變窄1396.82?nm，cdte晶體的存在調(diào)諧了復(fù)合晶體的吸收波長(zhǎng)增加了近紅外光譜利用范圍。該量子點(diǎn)材料可通過(guò)調(diào)節(jié)殼層厚度精準(zhǔn)調(diào)控光學(xué)吸收波長(zhǎng)，拓寬了量子點(diǎn)的光譜應(yīng)用范圍。

33、（2）本發(fā)明的熒光復(fù)合薄膜材料結(jié)合了量子點(diǎn)的優(yōu)異光學(xué)特性和聚合物材料的優(yōu)良物理化學(xué)性能。量子點(diǎn)與有機(jī)聚合物結(jié)合能夠有效提升量子點(diǎn)的穩(wěn)定性及加工性能，有利于獲得高效穩(wěn)定的發(fā)光器件，同時(shí)有望實(shí)現(xiàn)低成本、易工業(yè)化生產(chǎn)的要求，應(yīng)用前景十分廣泛。發(fā)明的熒光復(fù)合薄膜材料可增加量子點(diǎn)的環(huán)境穩(wěn)定性，增加其光學(xué)應(yīng)用范圍。該發(fā)明可應(yīng)用于紅外光電探測(cè)、紅外成像傳感器、發(fā)光二極管等領(lǐng)域，具有廣泛的應(yīng)用前景。