一種用于膠體CdSe納米晶體的蝕刻劑及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于納米晶體領(lǐng)域，具體地涉及一種用于膠體CdSe納米晶體的蝕刻劑及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]作為納米晶體的一個典型代表，CdSe納米晶體的性質(zhì)和相關(guān)應(yīng)用被廣泛研宄。在數(shù)年前就已經(jīng)有研宄者報道過單個CdSe納米晶體中的量子限制Stark效應(yīng)?；贑dSe的核殼結(jié)構(gòu)(MSe/CdS納米晶體顯示出對Auger效應(yīng)的抑制。CMSe和基于CMSe的納米晶體還被用來實現(xiàn)全彩色的顯示器件。
[0003]納米晶體的形狀和尺寸作為其性質(zhì)表現(xiàn)的基礎(chǔ)受到大家的重視。在CdSe納米晶體的尺寸控制方面已經(jīng)有很多報道。在三氯甲烷溶液中的光化學(xué)刻蝕法就被用來裁剪CdSe納米晶體的形狀和尺寸。3-氨基-1-丙醇和水的混合物可以對CMSe納米晶體進行緩慢的化學(xué)刻蝕，并通過光譜和結(jié)構(gòu)分析來證明刻蝕結(jié)果。通過酸處理和Se的熱解吸附，CdSe納米線被刻蝕到原來尺寸的60%左右。H2O2被用來刻蝕CdSe納米晶體以得到全色光發(fā)射。另外，離子交換也是納米晶體刻蝕的一種常用的有效方法。但是，在以往的報道中，離子交換刻蝕法經(jīng)常會在刻蝕的同時產(chǎn)生新的納米晶體。這在某種程度上對納米晶體的刻蝕和想要得到的結(jié)果帶來一定的不利影響。在對納米晶體尺寸進行裁剪的同時，不產(chǎn)生新的納米晶體這個問題值得研宄。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明目的:本發(fā)明的目的是提供一種用于膠體CdSe納米晶體的蝕刻劑。
[0005]本發(fā)明還要解決的技術(shù)問題在于提供一種膠體CdSe納米晶體的蝕刻方法，該方法可以簡便的實現(xiàn)對納米晶體尺寸的裁剪，同時不產(chǎn)生新的納米晶體，可控性強，無附加物的產(chǎn)生。
[0006]技術(shù)方案:為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明提出了一種用于膠體CdSe納米晶體的蝕刻劑，所述的蝕刻劑包含醋酸銅、硬脂酸鋅和砸粉，其中，醋酸銅、硬脂酸鋅和砸粉的摩爾比為1: (10?15): (10?15)。優(yōu)選地，所述蝕刻劑中醋酸銅、硬脂酸鋅和砸粉的摩爾比為 1: 12: 12。
[0007]本發(fā)明進一步提出了一種膠體CdSe納米晶體的蝕刻方法，其利用上述的蝕刻劑完成蝕刻步驟。
[0008]具體地，上述蝕刻過程包括如下步驟:
[0009]將CdSe納米晶體、十八胺和十八烯一起裝入反應(yīng)器中，開啟磁力攪拌，在氬氣環(huán)境下加熱到100?130°C，上述CdSe納米晶體可用常規(guī)的方法進行制備。
[0010](2)向上述反應(yīng)器中加入醋酸銅的三丁基膦溶液并穩(wěn)定10?20min分鐘，然后將上述反應(yīng)液加熱至220?250°C ；
[0011](3)向步驟⑵得到的反應(yīng)液中加入砸和硬脂酸鋅進行蝕刻反應(yīng)，通過控制反應(yīng)時間和醋酸銅、砸和硬脂酸鋅的加入量來調(diào)節(jié)蝕刻的程度。
[0012]優(yōu)選地，在步驟(I)中，CdSe納米晶體、十八胺和十八烯的用量比為0.05mmol ； I ?3ml ； 10 ?15ml 0
[0013]有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的蝕刻劑原料簡單，成本低廉，利用本發(fā)明的蝕刻劑對CdSe納米晶體進行蝕刻，可以方便地實現(xiàn)CdSe納米晶體尺寸的裁剪，可以實現(xiàn)對CdSe納米晶體的發(fā)光峰從紅光到藍光的寬范圍刻蝕，且熒光光譜半高寬較窄，同時，刻蝕過程中CdSe納米晶體形貌和組成元素不發(fā)生改變，且無任何附加產(chǎn)物，可控性強，重復(fù)性好。
【附圖說明】
[0014]圖1為CdSe納米晶體刻蝕過程示意圖；
[0015]圖2為不同反應(yīng)時間的CdSe納米晶體的吸收光譜，熒光光譜和紫外燈照射下的數(shù)碼照片；
[0016]圖3為不同反應(yīng)時間的CdSe納米晶體的透射電鏡圖；
[0017]圖4為不同反應(yīng)時間的CdSe納米晶體的X射線衍射圖。
【具體實施方式】
[0018]本發(fā)明提供了一種用于膠體CdSe納米晶體的蝕刻劑，其特征在于，所述的蝕刻劑包含醋酸銅、硬脂酸鋅和砸粉，其中，醋酸銅、硬脂酸鋅和砸粉的摩爾比為1: (10?15): (10?15)。利用上述蝕刻劑進行蝕刻的步驟包括:
[0019](I)將CdSe納米晶體、十八胺和十八烯一起裝入反應(yīng)器中，開啟磁力攪拌，在氬氣環(huán)境下加熱到100?1300C ；
[0020](2)向上述反應(yīng)器中加入醋酸銅的三丁基膦溶液并穩(wěn)定10?20min分鐘，然后將上述反應(yīng)液加熱至220?250°C ；
[0021](3)向步驟⑵得到的反應(yīng)液中加入砸和硬脂酸鋅進行蝕刻反應(yīng)，通過控制反應(yīng)時間和醋酸銅、砸和硬脂酸鋅的加入量來調(diào)節(jié)蝕刻的程度。
[0022]本發(fā)明的蝕刻過程圖如圖1所示。首先，Cu2+被Se2I原成Cu+，然后Cd2+和Cu +離子交換，這樣CdSe就被刻蝕掉。
[0023]下面通過具體的實施例詳細說明本發(fā)明。
[0024](一 )原始CdSe納米晶體制備
[0025]將1.9g砸粉和8.2g三丁基膦(TBP)超聲溶解備用；將0.0128g氧化鎘(CdO)、
0.6779g油酸(OA)和4.3093g十八烯(ODE)置于三口燒瓶中，并利用氬氣排出反應(yīng)系統(tǒng)中的空氣；將上述反應(yīng)物加熱至230°C使溶液澄清；然后將上述溶液冷卻至室溫后加入IgODA和3ml OA的混合物并利用氬氣排除空氣；將反應(yīng)溶液加熱至260°C，穩(wěn)定后迅速注入濃度為2.4M Se的TBP溶液0.25ml，反應(yīng)進行20分鐘后停止，對反應(yīng)生成的CdSe納米晶體通過離心沉淀進行提純，結(jié)果得到約0.0lmmol的CdSe納米晶體，將得到的CdSe納米晶體溶解于甲苯或正己烷中備用。
[0026]( 二)CdSe納米晶體的刻蝕
[0027](I)將制備好的原始 CdSe 納米晶體(0.0025mmol)、ODA(Iml)，ODE (12ml)置入三口燒瓶中，在氬氣環(huán)境下加熱至120°C ;
[0028](2)將Iml濃度為0.02M的CuACj^ TBP溶液注入上述溶液中并在120°C下穩(wěn)定15分鐘，然后將溶液加熱至240°C ；
[0029](3)往上述液體中先后加入砸(0.1ml X 2.4M)和硬脂酸鋅/TBP (1.2mlX0.2M)，控制刻蝕反應(yīng)時間。
[0030]粒徑的變化通過TEM照片和PL譜計算得到。由TEM照片、X射線衍射譜和元素分析可知刻蝕過程中CdSe納米晶體的形貌和組成元素。
[0031]蝕刻結(jié)果:
[0032]如圖2所示，圖2為刻蝕過程中CdSe納米晶體的吸收光譜(左)、熒光光譜(右)和紫外燈照射下的數(shù)碼照片(右圖插圖)，從圖中可以看出，隨著蝕刻時間的增加，CdSe納米晶體的發(fā)光峰從紅光變到到藍光，同時粒徑不斷減小，如圖3所示。具體來說，原始CdSe納米晶體粒徑為5.6nm，光致發(fā)光峰位為619nm，經(jīng)過40分鐘的刻蝕反應(yīng)后得到的CdSe納米晶體粒徑為2.6nm，光致發(fā)光峰位為526nm。從圖4可以看出，在整個蝕刻過程中，CdSe納米晶體的形貌和組成元素未發(fā)生改變。
[0033]綜上所述，本發(fā)明的方法可以簡便的實現(xiàn)對納米晶體尺寸的裁剪，同時不產(chǎn)生新的納米晶體，可控性強，無附加物的產(chǎn)生。
【主權(quán)項】
1.一種用于膠體CdSe納米晶體的蝕刻劑，其特征在于，所述的蝕刻劑包含醋酸銅、硬脂酸鋅和砸粉，其中，醋酸銅、硬脂酸鋅和砸粉的摩爾比為1: (10?15): (10?15)。2.一種膠體CdSe納米晶體的蝕刻方法，其特征在于，用權(quán)利要求1所述的蝕刻劑進行蝕刻。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的膠體CdSe納米晶體的蝕刻方法，其特征在于，所述蝕刻包括如下步驟: (1)將CdSe納米晶體、十八胺和十八烯一起裝入反應(yīng)器中，開啟磁力攪拌，在氬氣環(huán)境下加熱到100?130。。； (2)向上述反應(yīng)器中加入醋酸銅的三丁基膦溶液并穩(wěn)定10?20min分鐘，然后將上述反應(yīng)液加熱至220?250°C ； (3)向步驟(2)得到的反應(yīng)液中加入砸和硬脂酸鋅進行蝕刻反應(yīng)，通過控制反應(yīng)時間和醋酸銅、砸和硬脂酸鋅的加入量來調(diào)節(jié)蝕刻的程度。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的膠體CdSe納米晶體的蝕刻方法，其特征在于，步驟⑴中，CdSe納米晶體、十八胺和十八烯的用量比為0.05mmol: I?3ml: 10?15ml。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于膠體CdSe納米晶體的蝕刻劑，所述的蝕刻劑包含醋酸銅、硬脂酸鋅和硒粉，其中，醋酸銅、硬脂酸鋅和硒粉的摩爾比為1∶(10～15)∶(10～15)。本發(fā)明同時提出了用上述蝕刻劑蝕刻CdSe納米晶體的方法。利用本發(fā)明的方法可以使CdSe納米晶體由最初的5.6nm刻蝕到2.6nm。本發(fā)明的蝕刻劑原料簡單，成本低廉，利用本發(fā)明的蝕刻劑對CdSe納米晶體進行蝕刻，可以方便地實現(xiàn)CdSe納米晶體尺寸的裁剪，可以實現(xiàn)對CdSe納米晶體的發(fā)光峰從紅光到藍光的寬范圍刻蝕，且熒光光譜半高寬較窄，同時，刻蝕過程中CdSe納米晶體形貌和組成元素不發(fā)生改變，且無任何附加產(chǎn)物，可控性強，重復(fù)性好。
【IPC分類】C01B19/04
【公開號】CN104891452
【申請?zhí)枴緾N201510290806
【發(fā)明人】楊伯平, 段文勇, 楊曉冬
【申請人】鹽城工學(xué)院
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年5月29日