CN102816564A - 一种高荧光效率的二氧化硅包覆量子点的纳米复合发光材料的制法和用途 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种SiO₂包覆量子点的纳米复合发光材料的制备方法，通过反相微乳液聚合反应在量子点的表面生长SiO₂壳层并进行包括退火处理和紫外光照处理的后处理，实现了制备SiO₂包覆量子点的纳米复合发光材料。本发明中的量子点可以是单一量子点，也可以是多种量子点。本发明制备得到的SiO₂包覆量子点的纳米复合发光材料能够同时满足具有亲水性的表面、具有合适的表面官能团以及没有生物毒性的要求，并具有较高的荧光效率，因此可用于制备高性能的LED等光电器件，还能够用于生物多色标记领域。

Description

一种高荧光效率的二氧化硅包覆量子点的纳米复合发光材料的制法和用途

技术领域

本发明涉及一种制备纳米复合发光材料的制备方法，尤其涉及一种具有高荧光效率的二氧化硅包覆量子点的纳米复合发光材料的制备方法。

背景技术

量子点(quantum dot，QD)是准零维(quasi-zero-dimensional)的纳米材料，由少量的原子所构成。通常量子点是由II-VI族或III-V族元素组成的纳米颗粒，尺寸小于或者接近激子波尔半径(一般直径不超过10nm)，由于其电子和空穴被量子限域，其能带结构变成具有分子特性的分立能级结构，因此其受激后可以发射荧光。

由于其特有的光电性质，量子点在生物多色标记和光电器件领域具有重要的应用。为了获得高单色性和高荧光效率的量子点，常见的方法是通过热注入法在有机溶液中合成油溶性量子点。然而量子点要应用于生物领域，需要满足以下几个条件：1)、具有亲水性的表面；2)、具有合适的表面官能团；3)、没有生物毒性(毒性主要由表面配体和Cd²⁺等重金属离子的释放导致)。

为了解决上述问题，目前常用的方法为通过配体交换将油溶性量子点转为水溶性量子点，但是这种从油溶性量子点转为水溶性量子点的相转移过程通常会伴随着荧光效率的大幅衰减。另外，这种方法虽然解决了量子点在水相中溶解的问题，但是仍然没有解决其可能具有的由于重金属离子释放所造成的生物毒性的问题。

近年来，有文献报道通过在油溶性量子点的表面包覆SiO₂壳层(其具有亲水性的表面)，形成纳米复合发光颗粒，这种SiO₂包覆量子点的纳米复合发光材料将具有亲水性的表面。同时有文献证明SiO₂壳层可以显著降低重金属离子的逸出，降低生物毒性。但是，目前经过SiO₂包覆的量子点，其荧光效率都会有较大程度的降低。因此，如何保持SiO₂包覆量子点的纳米复合发光材料的荧光效率对其在生物和光电转换等领域的应用具有重要的意义。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种SiO₂包覆量子点的纳米复合发光材料的制备方法，以制备高荧光效率的SiO₂包覆量子点的纳米复合发光材料。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种SiO₂包覆量子点的纳米复合发光材料的制备方法，通过反相微乳液聚合反应在油溶性量子点的表面生长一层SiO₂壳层，然后进行后处理以进一步提高SiO₂包覆量子点的纳米复合发光材料的荧光效率。

为实现上述目的，本发明提供了一种SiO₂包覆量子点的纳米复合发光材料的制备方法，其特征在于，包括：

步骤一、将量子点溶于环己烷，或者先将所述量子点先溶于有机试剂中，然后再溶于环己烷中；

步骤二、在步骤一得到的溶液中，加入TEOS、表面活性剂和催化剂以进行催化的反相微乳液聚合反应；

步骤三、在所述反应进行了时间(T1)后，在进行所述反应的溶液中滴加丙酮以终止所述反应，对终止了所述反应的溶液进行离心处理，获得SiO₂包覆所述量子点的纳米复合颗粒；

步骤四、用乙醇清洗所述纳米复合颗粒并将其分散于乙醇或水中，通过离心处理获得经过清洗的SiO₂包覆所述量子点的纳米复合颗粒并将其溶于正丁醇后，放入内壁材料为聚四氟乙烯的水热反应釜中进行退火处理；所述退火处理的条件为：搅拌条件下、油浴、油浴温度(T)、保温时间(T2)、以水冷方式降至室温；对完成所述退火处理的溶液进行离心处理，获得经过所述退火处理的所述SiO₂包覆所述量子点的纳米复合颗粒；

步骤五、用乙醇清洗步骤四得到的所述纳米复合颗粒并将其分散于乙醇中，得到含经过所述退火处理的所述SiO₂包覆所述量子点的纳米复合颗粒的乙醇溶液；

步骤六、将步骤五得到的所述乙醇溶液置于紫外灯下进行紫外光照处理，紫外光照时间(T3)，得到含经过所述紫外光照处理和所述退火处理的所述SiO₂包覆所述量子点的纳米复合颗粒的乙醇溶液。

进一步地，所述量子点为CdS、HgS、CdSe、CdTe，ZnSe、HgSe、ZnTe、ZnO、PbSe、HgTe、CaAs、InP、InCaAs、CdSe/ZnS、CdSe/ZnSe、CdS/ZnS、Cd/Ag2S、CdS/Cd(OH)₂、CdTe/ZnS、CdTe/CdS、CdSe/ZnSe、CdS/HgS、CdS/HgS/CdS、ZnS/CdS、ZnS/CdS/ZnS、ZnS/HgS/ZnS/CdS、CdSe/CuSe、CdSeTe、CdSeTe/CdS/ZnS、Mn:CdS、Cu:CdS、Cu:ZnS、Mn:ZnS、Mn:ZnSe、Cu:ZnSe、Tb:CdS或Tb:ZnS中的任意一种或多种的组合。

进一步地，所述量子点的尺寸在1-10nm的范围内。

进一步地，所述步骤一中的所述有机试剂是疏水性的，所述有机试剂是正己烷、甲苯、二甲苯、对氯甲苯、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷和石油醚试剂中的任意一种试剂或任意两种及以上试剂的混合试剂。

进一步地，所述步骤二中的所述表面活性剂是表面活性剂NP5、NP9和TritonX-100中的任意一种或任意两种及以上的组合。

进一步地，所述步骤二中的所述催化剂是催化剂甲基胺、氨水和二甲胺中的任意一种或任意两种及以上的组合。

进一步地，所述步骤三中的所述时间T1为20-80小时。

进一步地，所述步骤四中的所述油浴温度T为50-90℃，所述保温时间T2为0.5-2小时。

进一步地，所述步骤六中的所述时间T3不小于6小时。。

在本发明的较佳实施方式中，分别对量子点CdSe/CdS/ZnS、CdSeS/CdS、Cu:CdS/ZnS、Mn:ZnSe、CdTe/ZnS和CdSe通过反相微乳液聚合反应在量子点的表面生长SiO₂壳层并进行后处理，后处理包括退火处理和紫外光照处理。其中通过反相微乳液聚合反应在量子点表面生长SiO₂壳层的步骤为：将量子点溶于环己烷，或者将量子点先溶于有机试剂中，然后再溶于环己烷中；在溶液中加入TEOS、表面活性剂和催化剂进行反相微乳液聚合反应；在反应进行了时间T1(20h≤T1≤80h)后，在溶液中滴加丙酮以终止反应，离心处理获得SiO₂包覆该量子点的纳米复合颗粒；用乙醇清洗这些纳米复合颗粒并将其分散于乙醇或水中，离心处理获得经过清洗的SiO₂包覆该量子点的纳米复合颗粒。本发明中的退火处理在水热反应釜中进行，包括步骤：将SiO₂包覆该量子点的纳米复合颗粒溶于正丁醇后，放入内壁材料为聚四氟乙烯的水热反应釜中，处理的条件为：搅拌条件下、油浴、油浴温度T(50℃≤T≤90℃)、保温时间T2(0.5h≤T1≤2h)、以水冷方式降至室温；离心处理该溶液获得经过退火处理的SiO₂包覆该量子点的纳米复合颗粒；用乙醇清洗这些纳米复合颗粒并将其分散于乙醇中，得到含经过退火处理的SiO₂包覆该量子点的纳米复合颗粒的乙醇溶液。本发明中的紫外光照处理的步骤为：将该乙醇溶液置于紫外灯下照射，紫外光照时间T3(T3≥6h)，得到含经过紫外光照处理和退火处理的SiO₂包覆该量子点的纳米复合颗粒的乙醇溶液。

由此可见，本发明的SiO₂包覆量子点的纳米复合发光材料的制备方法通过反相微乳液聚合反应在量子点的表面生长SiO₂壳层并进行包括退火处理和紫外光照处理的后处理，成功地制备了SiO₂包覆量子点的纳米复合发光材料，其中SiO₂包覆的量子点可以是单一种类的量子点，也可以是不同种类的量子点的组合。对制备得到的各种SiO₂包覆量子点的纳米复合发光材料的荧光效率的测试表明，经过本发明的包括退火处理和紫外光照处理的后处理的SiO₂包覆量子点的纳米复合发光材料的荧光效率有了较大提高，最高可以达到未包覆SiO₂的量子点的荧光效率的82.4％。这样，本发明制备得到的SiO₂包覆量子点的纳米复合发光材料能够同时满足具有亲水性的表面、具有合适的表面官能团以及没有生物毒性这三个要求，并具有较高的荧光效率，因此可用于制备高性能的LED等光电器件，还能够用于生物多色标记领域。

具体实施方式

实施例1

步骤一、将量子点CdSe/CdS/ZnS溶于环己烷中。其中，量子点CdSe/CdS/ZnS为CdSe/CdS/ZnS的三层核壳结构的量子点，其荧光效率为68％。量子点CdSe/CdS/ZnS溶于环己烷中得到10mL、1mM的溶液。

步骤二、在步骤一得到的溶液中，加入TEOS(正硅酸四乙酯)、表面活性剂和催化剂以进行催化的反相微乳液聚合反应。本实施例中，进行催化的反相微乳液聚合反应的具体步骤为：

在搅拌条件下加入TEOS，继而加入表面活性剂形成微乳液。其中，TEOS取用0.1mL，搅拌10min；表面活性剂取用NP5，用量1mL，搅拌30min。在搅拌条件下加入催化剂以催化反相微乳液聚合反应。其中，催化剂选用甲基胺，用量0.1mL，在避光条件下持续搅拌。

步骤三、在步骤二的反相微乳液聚合反应进行了时间T1后，在进行该反应的溶液中滴加丙酮以终止反应，对终止了反应的溶液进行离心处理，获得SiO₂包覆量子点CdSe/CdS/ZnS的纳米复合颗粒。其中，时间T1设定为24h。

步骤四、用乙醇清洗步骤三得到的纳米复合颗粒并将其分散于乙醇中，通过离心处理获得经过清洗的SiO₂包覆量子点CdSe/CdS/ZnS的纳米复合颗粒。实验测量得到该纳米复合发光材料的平均颗粒直径为32nm，其荧光强度为量子点CdSe/CdS/ZnS的70.3％，其荧光效率为26％。

将上述的SiO₂包覆量子点CdSe/CdS/ZnS的纳米复合颗粒溶于正丁醇后，放入内壁材料为聚四氟乙烯的水热反应釜中进行退火处理，退火处理的条件为：搅拌条件下、油浴、油浴温度T、保温时间T2、以水冷方式降至室温。本实施例中采用电磁搅拌，油浴温度T设定为70℃，保温时间T2设定为1h。

完成上述退火处理后的溶液以水冷方式降至室温并进行离心处理，获得经过退火处理的SiO₂包覆量子点CdSe/CdS/ZnS的纳米复合颗粒。

步骤五、用乙醇清洗步骤四得到的纳米复合颗粒并将其分散于乙醇中，得到含经过退火处理的SiO₂包覆量子点CdSe/CdS/ZnS的纳米复合颗粒的乙醇溶液。经过退火处理的SiO₂包覆量子点CdSe/CdS/ZnS的纳米复合颗粒的平均粒径不变。

步骤六、将步骤五得到的乙醇溶液置于紫外灯下进行紫外光照处理，紫外光照时间T3，得到含经过紫外光照处理和退火处理的SiO₂包覆量子点CdSe/CdS/ZnS的纳米复合颗粒的乙醇溶液。其中，采用便携式紫外灯，功率为8W，其发出的紫外光波长为365nm；时间T3设定为24h。实验测量得到该经过紫外光照处理和退火处理的SiO₂包覆量子点CdSe/CdS/ZnS的纳米复合发光材料的荧光效率为56％。

实施例2

步骤一、将量子点CdSeS/CdS溶于环己烷中。其中，量子点为CdSeS/CdS的两层核壳结构的量子点，其荧光效率为54％。量子点CdSeS/CdS溶于环己烷中得到10mL、1mM的溶液。

步骤二、在步骤一得到的溶液中，加入TEOS、表面活性剂和催化剂以进行催化的反相微乳液聚合反应。本实施例中，进行催化的反相微乳液聚合反应的具体步骤为：

在搅拌条件下加入TEOS，继而加入表面活性剂形成微乳液。其中，TEOS取用0.1mL，搅拌10min；表面活性剂取用NP5，用量1mL，搅拌30min。继而在搅拌条件下加入催化剂以催化反相微乳液聚合反应。其中，催化剂选用甲基胺，用量0.1mL，在避光条件下持续搅拌。

步骤三、在步骤二的反相微乳液聚合反应进行了时间T1后，在进行该反应的溶液中滴加丙酮以终止反应，对终止了反应的溶液进行离心处理，获得SiO₂包覆量子点CdSeS/CdS的纳米复合颗粒。其中，时间T1设定为24h。

步骤四、用乙醇清洗步骤三得到的纳米复合颗粒并将其分散于乙醇中，通过离心处理获得经过清洗的SiO₂包覆量子点CdSeS/CdS的纳米复合颗粒。实验测量得到该纳米复合发光材料的平均颗粒直径为38.1nm。

将上述的SiO₂包覆量子点CdSeS/CdS的纳米复合颗粒溶于正丁醇后，放入内壁材料为聚四氟乙烯的水热反应釜中进行退火处理，退火处理的条件为：搅拌条件下、油浴、油浴温度T、保温时间T2、以水冷方式降至室温。本实施例中采用电磁搅拌，油浴温度T设定为50℃，保温时间T2设定为1h。

完成上述退火处理后的溶液以水冷方式降至室温并进行离心处理，获得经过退火处理的SiO₂包覆量子点CdSeS/CdS的纳米复合颗粒。

步骤五、用乙醇清洗步骤四得到的纳米复合颗粒并将其分散于乙醇中，得到含经过退火处理的SiO₂包覆量子点CdSeS/CdS的纳米复合颗粒的乙醇溶液。经过退火处理的SiO₂包覆量子点CdSeS/CdS的纳米复合颗粒的平均粒径不变。

步骤六、将步骤五得到的乙醇溶液置于紫外灯下进行紫外光照处理，紫外光照时间T3，得到含经过紫外光照处理和退火处理的SiO₂包覆量子点CdSeS/CdS的纳米复合颗粒的乙醇溶液。其中，采用便携式紫外灯，功率为16W，其发出的紫外光波长为365nm；时间T3设定为12h。实验测量得到该经过紫外光照处理和退火处理的SiO₂包覆量子点CdSeS/CdS的纳米复合发光材料的荧光效率为43.2％。

实施例3

步骤一、将量子点Cu:CdS/ZnS先溶于有机试剂中，然后溶于环己烷中。其中，量子点为Cu:CdS/ZnS为Cu掺杂的CdS/ZnS的两层核壳结构的量子点，其荧光效率为42.6％；有机试剂选用正己烷，环己烷用量9mL。量子点Cu:CdS/ZnS溶于正己烷中得到10mL、1mM的溶液，将该溶液与环己烷混合。

步骤二、在步骤一得到的溶液中，加入TEOS、表面活性剂和催化剂以进行催化的反相微乳液聚合反应。本实施例中，进行催化的反相微乳液聚合反应的具体步骤为：

在搅拌条件下加入表面活性剂，继而加入TEOS形成微乳液。其中，表面活性剂取用NP9，用量1mL，搅拌30min；TEOS取用0.1mL，搅拌30min。继而在搅拌条件下加入催化剂以催化反相微乳液聚合反应。其中，催化剂选用二甲胺，用量0.05mL，在避光条件下持续搅拌。

步骤三、在步骤二的反相微乳液聚合反应进行了时间T1后，在进行该反应的溶液中滴加丙酮以终止反应，对终止了反应的溶液进行离心处理，获得SiO₂包覆量子点Cu:CdS/ZnS的纳米复合颗粒。其中，时间T1设定为30h。

步骤四、用乙醇清洗步骤三得到的纳米复合颗粒并将其分散于乙醇中，通过离心处理获得经过清洗的SiO₂包覆量子点Cu:CdS/ZnS的纳米复合颗粒。实验测量得到该纳米复合发光材料的平均颗粒直径为41.4nm。

将上述的SiO₂包覆量子点Cu:CdS/ZnS的纳米复合颗粒溶于正丁醇后，放入内壁材料为聚四氟乙烯的水热反应釜中进行退火处理，退火处理的条件为：搅拌条件下、油浴、油浴温度T、保温时间T2、以水冷方式降至室温。本实施例中采用电磁搅拌，油浴温度T设定为80℃，保温时间T2设定为1h。

完成上述退火处理后的溶液以水冷方式降至室温并进行离心处理，获得经过退火处理的SiO₂包覆量子点Cu:CdS/ZnS的纳米复合颗粒。

步骤五、用乙醇清洗步骤四得到的纳米复合颗粒并将其分散于乙醇中，得到含经过退火处理的SiO₂包覆量子点Cu:CdS/ZnS的纳米复合颗粒的乙醇溶液。经过退火处理的SiO₂包覆量子点CdSeS/CdS的纳米复合颗粒的平均粒径不变。

步骤六、将步骤五得到的乙醇溶液置于紫外灯下进行紫外光照处理，紫外光照时间T3，得到含经过紫外光照处理和退火处理的SiO₂包覆量子点Cu:CdS/ZnS的纳米复合颗粒的乙醇溶液。其中，采用便携式紫外灯，功率为5W，其发出的紫外光波长为365nm；时间T3设定为40h。实验测量得到该经过紫外光照处理和退火处理的SiO₂包覆量子点Cu:CdS/ZnS的纳米复合发光材料的荧光效率为24.3％。

实施例4

步骤一、将量子点Mn:ZnSe先溶于有机试剂中，然后溶于环己烷中。其中，量子点为Mn:ZnSe为Mn掺杂的ZnSe的量子点，其荧光效率为32.1％；有机试剂选用三氯甲烷，环己烷用量9mL。量子点Mn:ZnSe溶于三氯甲烷中得到1mL、10mM的溶液，将该溶液与环己烷混合。

步骤二、在步骤一得到的溶液中，加入TEOS、表面活性剂和催化剂以进行催化的反相微乳液聚合反应。本实施例中，进行催化的反相微乳液聚合反应的具体步骤为：

在搅拌条件下加入表面活性剂，继而加入TEOS形成微乳液。其中，表面活性剂取用NP9，用量1mL，搅拌30min；TEOS取用0.1mL，搅拌30min。继而在搅拌条件下加入催化剂以催化反相微乳液聚合反应。其中，催化剂选用氨水，用量0.2mL，在避光条件下持续搅拌。

步骤三、在步骤二的反相微乳液聚合反应进行了时间T1后，在进行该反应的溶液中滴加丙酮以终止反应，对终止了反应的溶液进行离心处理，获得SiO₂包覆量子点Mn:ZnSe的纳米复合颗粒。其中，时间T1设定为30h。

步骤四、用乙醇清洗步骤三得到的纳米复合颗粒并将其分散于乙醇中，通过离心处理获得经过清洗的SiO₂包覆量子点Mn:ZnSe的纳米复合颗粒。实验测量得到该纳米复合发光材料的平均颗粒直径为28.7nm。

将上述的SiO₂包覆量子点Mn:ZnSe的纳米复合颗粒溶于正丁醇后，放入内壁材料为聚四氟乙烯的水热反应釜中进行退火处理，退火处理的条件为：搅拌条件下、油浴、油浴温度T、保温时间T2、以水冷方式降至室温。本实施例中采用电磁搅拌，油浴温度T设定为60℃，保温时间T2设定为1h。

完成上述退火处理后的溶液以水冷方式降至室温并进行离心处理，获得经过退火处理的SiO₂包覆量子点Mn:ZnSe的纳米复合颗粒。

步骤五、用乙醇清洗步骤四得到的纳米复合颗粒并将其分散于乙醇中，得到含经过退火处理的SiO₂包覆量子点Mn:ZnSe的纳米复合颗粒的乙醇溶液。经过退火处理的SiO₂包覆量子点Mn:ZnSe的纳米复合颗粒的平均粒径不变。

步骤六、将步骤五得到的乙醇溶液置于紫外灯下进行紫外光照处理，紫外光照时间T3，得到含经过紫外光照处理和退火处理的SiO₂包覆量子点Mn:ZnSe的纳米复合颗粒的乙醇溶液。其中，采用便携式紫外灯，功率为6W，其发出的紫外光波长为365nm；时间T3设定为18h。实验测量得到该经过紫外光照处理和退火处理的SiO₂包覆量子点Mn:ZnSe的纳米复合发光材料的荧光效率为19.2％。

实施例5

步骤一、将量子点CdTe/ZnS先溶于有机试剂中，然后溶于环己烷中。其中，量子点为CdTe/ZnS的两层核壳结构的量子点，其荧光效率为69.3％；有机试剂选用甲苯，环己烷用量9mL。量子点CdTe/ZnS溶于甲苯中得到1mL、10mM的溶液，将该溶液与环己烷混合。

步骤二、在步骤一得到的溶液中，加入TEOS、表面活性剂和催化剂以进行催化的反相微乳液聚合反应。本实施例中，进行催化的反相微乳液聚合反应的具体步骤为：

在搅拌条件下加入催化剂，选用的催化剂为甲基胺，用量0.2mL，在避光条件下持续搅拌。然后在搅拌条件下加入表面活性剂，继而加入TEOS形成微乳液。其中，表面活性剂取用NP5，用量1mL，搅拌30min；TEOS取用0.1mL，搅拌30min。

步骤三、在步骤二的反相微乳液聚合反应进行了时间T1后，在进行该反应的溶液中滴加丙酮以终止反应，对终止了反应的溶液进行离心处理，获得SiO₂包覆量子点CdTe/ZnS的纳米复合颗粒。其中，时间T1设定为48h。

步骤四、用乙醇清洗步骤三得到的纳米复合颗粒并将其分散于乙醇中，通过离心处理获得经过清洗的SiO₂包覆量子点CdTe/ZnS的纳米复合颗粒。实验测量得到该纳米复合发光材料的平均颗粒直径为37.2nm。

将上述的SiO₂包覆量子点CdTe/ZnS的纳米复合颗粒溶于正丁醇后，放入内壁材料为聚四氟乙烯的水热反应釜中进行退火处理，退火处理的条件为：搅拌条件下、油浴、油浴温度T、保温时间T2、以水冷方式降至室温。本实施例中采用电磁搅拌，油浴温度T设定为90℃，保温时间T2设定为1h。

完成上述退火处理后的溶液以水冷方式降至室温并进行离心处理，获得经过退火处理的SiO₂包覆量子点CdTe/ZnS的纳米复合颗粒。

步骤五、用乙醇清洗步骤四得到的纳米复合颗粒并将其分散于乙醇中，得到含经过退火处理的SiO₂包覆量子点CdTe/ZnS的纳米复合颗粒的乙醇溶液。经过退火处理的SiO₂包覆量子点CdTe/ZnS的纳米复合颗粒的平均粒径不变。

步骤六、将步骤五得到的乙醇溶液置于紫外灯下进行紫外光照处理，紫外光照时间T3，得到含经过紫外光照处理和退火处理的SiO₂包覆量子点CdTe/ZnS的纳米复合颗粒的乙醇溶液。其中，采用便携式紫外灯，功率为5W，其发出的紫外光波长为365nm；时间T3设定为30h。实验测量得到该经过紫外光照处理和退火处理的SiO₂包覆量子点CdTe/ZnS的纳米复合发光材料的荧光效率为48.2％。

实施例6

步骤一、将量子点CdSe溶于环己烷中。其中，量子点为CdSe量子点，其荧光效率为39％；环己烷用量6.5mL。量子点CdSe溶于环己烷中得到10mL、1mM的溶液。

步骤二、在步骤一得到的溶液中，加入TEOS、表面活性剂和催化剂以进行催化的反相微乳液聚合反应。本实施例中，进行催化的反相微乳液聚合反应的具体步骤为：

在搅拌条件下加入催化剂，选用的催化剂为二甲胺，用量0.05mL，在避光条件下持续搅拌。然后在搅拌条件下加入表面活性剂，继而加入TEOS形成微乳液。其中，表面活性剂取用Triton X-100，用量1.77mL，搅拌30min；TEOS取用0.1mL，搅拌30min。

步骤三、在步骤二的反相微乳液聚合反应进行了时间T1后，在进行该反应的溶液中滴加丙酮以终止反应，对终止了反应的溶液进行离心处理，获得SiO₂包覆量子点CdSe的纳米复合颗粒。其中，时间T1设定为48h。

步骤四、用乙醇清洗步骤三得到的纳米复合颗粒并将其分散于乙醇中，通过离心处理获得经过清洗的SiO₂包覆量子点CdSe的纳米复合颗粒。实验测量得到该纳米复合发光材料的平均颗粒直径为34.5nm。

将上述的SiO₂包覆量子点CdSe的纳米复合颗粒溶于正丁醇后，放入内壁材料为聚四氟乙烯的水热反应釜中进行退火处理，退火处理的条件为：搅拌条件下、油浴、油浴温度T、保温时间T2、以水冷方式降至室温。本实施例中采用电磁搅拌，油浴的温度T设定为90℃，时间T2设定为1h。

完成上述退火处理后的溶液以水冷方式降至室温并进行离心处理，获得经过退火处理的SiO₂包覆量子点CdSe的纳米复合颗粒。

步骤五、用乙醇清洗步骤四得到的纳米复合颗粒并将其分散于乙醇中，得到含经过退火处理的SiO₂包覆量子点CdSe的纳米复合颗粒的乙醇溶液。经过退火处理的SiO₂包覆量子点CdSe的纳米复合颗粒的平均粒径不变。

步骤六、将步骤五得到的乙醇溶液置于紫外灯下进行紫外光照处理，紫外光照时间T3，得到含经过紫外光照处理和退火处理的SiO₂包覆量子点CdSe的纳米复合颗粒的乙醇溶液。其中，采用便携式紫外灯，功率为15W，其发出的紫外光波长为365nm；时间T3设定为15h。实验测量得到该经过紫外光照处理和退火处理的SiO₂包覆量子点CdSe的纳米复合发光材料的荧光效率为26.8％。

需要说明的是，本发明SiO₂包覆量子点的纳米复合发光材料的制备方法适用的量子点并不限于此处的实施例中提供的量子点的种类，而可以是CdS、HgS、CdSe、CdTe，ZnSe、HgSe、ZnTe、ZnO、PbSe、HgTe、CaAs、InP、InCaAs、CdSe/ZnS、CdSe/ZnSe、CdS/ZnS、Cd/Ag₂S、CdS/Cd(OH)₂、CdTe/ZnS、CdTe/CdS、CdSe/ZnSe、CdS/HgS、CdS/HgS/CdS、ZnS/CdS、ZnS/CdS/ZnS、ZnS/HgS/ZnS/CdS、CdSe/CuSe、CdSeTe、CdSeTe/CdS/ZnS、Mn:CdS、Cu:CdS、Cu:ZnS、Mn:ZnS、Mn:ZnSe、Cu:ZnSe、Tb:CdS或Tb:ZnS中的任意一种，也可以是这些量子点中任意两种或以上的组合。对于后一种情况，可以是任意选择这些量子点中的两种或以上，将它们以需要的比例进行混合得到。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域的技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种SiO₂包覆量子点的纳米复合发光材料的制备方法，其特征在于，包括：

步骤一、将量子点溶于环己烷，或者先将所述量子点溶于有机试剂中，然后再溶于环己烷中；

步骤二、在步骤一得到的溶液中，加入TEOS、表面活性剂和催化剂以进行催化的反相微乳液聚合反应；

步骤三、在所述反应进行了时间(T1)后，在进行所述反应的溶液中滴加丙酮以终止所述反应，对终止了所述反应的溶液进行离心处理，获得SiO₂包覆所述量子点的纳米复合颗粒；

步骤四、用乙醇清洗所述纳米复合颗粒并将其分散于乙醇或水中，通过离心处理获得经过清洗的SiO₂包覆所述量子点的纳米复合颗粒并将其溶于正丁醇后，放入内壁材料为聚四氟乙烯的水热反应釜中进行退火处理；所述退火处理的条件为：搅拌条件下、油浴、油浴温度(T)和保温时间(T2)、以水冷方式降至室温；对完成所述退火处理的溶液进行离心处理，获得经过所述退火处理的所述SiO₂包覆所述量子点的纳米复合颗粒；

步骤五、用乙醇清洗步骤四得到的所述纳米复合颗粒并将其分散于乙醇中，得到含经过所述退火处理的所述SiO₂包覆所述量子点的纳米复合颗粒的乙醇溶液；

步骤六、将步骤五得到的所述乙醇溶液置于紫外灯下进行紫外光照处理，紫外光照时间(T3)，得到含经过所述紫外光照处理和所述退火处理的所述SiO₂包覆所述量子点的纳米复合颗粒的乙醇溶液。

2.如权利要求1所述的SiO₂包覆量子点的纳米复合发光材料的制备方法，其中所述量子点为CdS、HgS、CdSe、CdTe，ZnSe、HgSe、ZnTe、ZnO、PbSe、HgTe、CaAs、InP、InCaAs、CdSe/ZnS、CdSe/ZnSe、CdS/ZnS、Cd/Ag₂S、CdS/Cd(OH)₂、CdTe/ZnS、CdTe/CdS、CdSe/ZnSe、CdS/HgS、CdS/HgS/CdS、ZnS/CdS、ZnS/CdS/ZnS、ZnS/HgS/ZnS/CdS、CdSe/CuSe、CdSeTe、CdSeTe/CdS/ZnS、Mn:CdS、Cu:CdS、Cu:ZnS、Mn:ZnS、Mn:ZnSe、Cu:ZnSe、Tb:CdS或Tb:ZnS中的任意一种或多种的组合。

3.如权利要求1所述的SiO₂包覆量子点的纳米复合发光材料的制备方法，其中所述量子点的尺寸在1-10nm的范围内。

4.如权利要求1所述的SiO₂包覆量子点的纳米复合发光材料的制备方法，其中所述步骤一中的所述有机试剂与环己烷互溶，所述有机试剂是疏水性的，所述有机试剂是正己烷、甲苯、二甲苯、对氯甲苯、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷和石油醚试剂中的任意一种试剂或任意多种试剂的混合物。

5.如权利要求1所述的SiO₂包覆量子点的纳米复合发光材料的制备方法，其中所述步骤二中的所述表面活性剂是表面活性剂NP5、NP9和Triton X-100中的任意一种表面活性剂或任意多种表面活性剂的混合物。

6.如权利要求1所述的SiO₂包覆量子点的纳米复合发光材料的制备方法，其中所述步骤二中的所述催化剂是催化剂甲基胺、氨水和二甲胺中的任意一种催化剂或任意多种催化剂的混合物。

7.如权利要求1所述的SiO₂包覆量子点的纳米复合发光材料的制备方法，其中所述步骤三中的所述时间(T1)为20-80小时。

8.如权利要求1所述的SiO₂包覆量子点的纳米复合发光材料的制备方法，其中所述步骤四中的所述油浴温度(T)为50-90℃，所述保温时间(T2)为0.5-2小时。

9.如权利要求1所述的SiO₂包覆量子点的纳米复合发光材料的制备方法，其中所述步骤六中的所述时间(T3)不小于6小时。