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技术领域

本申请涉及光电技术领域,具体涉及一种量子点纯化系统及其应用与量子点纯化方法。

背景技术

量子点(Quantum Dot,QD)又称半导体纳米晶体,量子点具有独特的荧光纳米效应,其发光波长可通过改变自身尺寸和成分组成进行调控,具有荧光效率高、色纯度高、灵敏度高等优点,在光伏发电、光电显示、生物探针等技术领域具有广泛的应用前景。在光电显示技术领域,量子点发光二极管(Quantum Dot Light Emitting Diode,QLED)是基于量子点作为发光材料的发光器件,由于量子点是一种典型的无机物,具有良好的稳定性,所以量子点能够弥补有机发光材料易老化、易腐蚀的缺陷,从而有利于提高发光器件的使用寿命,因此,基于QLED的发光显示技术有望成为新一代显示技术。

量子点的纯度是QLED光电性能的关键影响因素之一。目前,量子点通常是采用溶液法制备,制得的量子点溶液存在杂质,杂质例如是多余的原料、反应介质等,反应介质可以通过干燥法去除,但多余的原料很难通过干燥法去除,使得多余的原料与量子点一同共沉淀,导致量子点的纯度降低,从而对QLED的发光效率和使用寿命造成负面影响。因此,对采用溶液法制得的量子点溶液进行纯化具有重要意义。

发明内容

针对现有技术中存在的问题,本申请提供了一种量子点纯化系统及其应用与量子点纯化方法,以分离去除溶液法制得的量子点溶液中的杂质配体。

第一方面,本申请提供了一种量子点纯化系统,所述量子点纯化系统包括用于盛装待纯化量子点溶液的透析膜,所述透析膜的外表面吸附有碳量子点,所述碳量子点的表面连接有第一基团;所述透析膜的孔径小于所述碳量子点的粒径,且所述透析膜的孔径被配置为小于目标量子点的粒径,且所述透析膜的截留分子量被配置为大于杂质配体的分子量,所述杂质配体与所述第一基团的电性相反。

进一步地,所述透析膜含有第二基团,所述第一基团与所述第二基团的电性相反。

进一步地,所述透析膜的材料为纤维素,所述第一基团为羟基;或,所述杂质配体为油酸配体。

进一步地,所述第二基团为氨基或酰胺基。

进一步地,所述透析膜的截留分子量为3500KD至14000KD。

进一步地,所述量子点纯化系统还包括用于盛装透析介质的容器,当纯化所述目标量子点时,所述透析膜浸泡于所述透析介质中。

第三方面,本申请还提供了一种量子点纯化方法,所述量子点纯化方法包括如下步骤:

提供浸泡于透析介质中并盛装有待纯化量子点溶液的透析膜,所述透析膜的外表面吸附有碳量子点,所述碳量子点的表面连接有第一基团;

对所述透析介质、所述待纯化量子点溶液和所述透析膜热处理预设时间后,所述透析膜内的溶液即为量子点纯化液;

其中,所述待纯化量子点溶液包括目标量子点和游离的杂质配体,所述透析膜的孔径小于所述碳量子点的粒径,且所述透析膜的孔径小于所述目标量子点的粒径,且述透析膜的截留分子量大于所述杂质配体的分子量,且所述杂质配体与所述第一基团的电性相反。

进一步地,所述提供浸泡于透析介质中并盛装有待纯化量子点溶液的透析膜,所述透析膜的外表面吸附有碳量子点,所述碳量子点的表面连接有第一基团,包括步骤:

将盛装有待纯化量子点溶液的透析膜浸泡于透析介质中,所述透析膜含有第二基团;

向所述透析介质中加入表面连接有第一基团的碳量子点,所述第一基团与所述第二基团的电性相反。

进一步地,所述待纯化量子点溶液中量子点选自II-VI族化合物、III-V族化合物和I-III-VI族化合物中的至少一种;所述II-VI族化合物选自CdSe、CdS、CdTe、ZnSe、ZnS、CdTe、ZnTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnTeS、CdSeS、CdSeTe、CdTeS;CdZnSeS、CdZnSeTe和CdZnSTe中的至少一种;所述III-V族化合物选自InP、InAs、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、InAsP、InNP、InNSb、GaAlNP和InAlNP中的至少一种;所述I-III-VI族化合物选自CuInS

进一步地,所述热处理的温度为100℃至120℃,所述热处理的时间为3h至5h。

进一步地,所述量子点纯化方法还包括步骤:对所述量子点纯化液进行干燥处理,获得量子点。

进一步地,所述杂质配体为油酸配体,所述量子点纯化方法还包括步骤:

将已取出所述量子点纯化液的所述透析膜浸泡于包含水和氯仿的混合体系中,然后离心分为水层和有机层;

取所述水层进行干燥处理,获得所述碳量子点。

进一步地,所述混合体系还包括蛋白酶,所述蛋白酶的添加量为:在所述混合体系中,所述蛋白酶相对于所述水的质量体积浓度为0.025mg/L至0.05mg/L。

本申请提供了一种量子点纯化系统及其应用与量子点纯化方法,具有如下有益效果:

所述量子点纯化系统是基于透析原理分离去除待纯化量子点溶液中的杂质配体,用于盛装待纯化量子点溶液的透析膜仅允许杂质配体通过,不允许吸附于透析膜外表面的碳量子点和待纯化量子点溶液中的量子点通过,当透析膜内外形成杂质配体浓度差时,杂质配体会由透析膜内流动至透析膜外,并与碳量子点吸附结合,从而实现杂质配体与量子点的分离,能够完全去除待纯化量子点溶液中的杂质配体,具有提纯效果理想的优点。

所述量子点纯化方法包括步骤:提供浸泡于透析介质中并盛装有待纯化量子点溶液的透析膜,所述透析膜的外表面吸附有碳量子点,所述碳量子点的表面连接有第一基团;对所述透析介质、所述待纯化量子点溶液和所述透析膜热处理预设时间后,所述透析膜内的溶液即为量子点纯化液,其中,所述待纯化量子点溶液包括目标量子点和游离的杂质配体,所述透析膜的孔径小于所述碳量子点的粒径,且所述透析膜的孔径小于所述目标量子点的粒径,且述透析膜的截留分子量大于所述杂质配体的分子量,且所述杂质配体与所述第一基团的电性相反,所述量子点纯化方法具有纯化效果理想、操作简便以及适用于工业化生产的优点。进一步地,所述量子点纯化方法还包括碳量子点回收步骤,使得碳量子点能够重复利用,有效降低量子点的纯化成本,具有绿色环保的优点。

附图说明

下面结合附图,通过对本申请的具体实施方式详细描述,将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。

图1为本申请一个实施例提供的量子点纯化系统的结构示意图。

图2为本申请另一个实施例提供的量子点纯化系统的结构示意图。

图3为量子点纯化系统1中待纯化量子点溶液在透析前的状态图。

图4为量子点纯化系统1中完成透析的量子点溶液的状态图。

图5为本申请一个实施例提供的量子点纯化方法的流程示意图。

图6为本申请另一个实施例提供的量子点纯化方法的流程示意图。

图7为本申请另一个实施例提供的量子点纯化方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

除非另行定义,文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术人员所熟悉的意义相同。此外,任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明中。文中所述的较佳实施方法与材料仅作示范之用,但不能限制本申请的内容。

需说明的是,以下实施例的描述顺序不作为对实施例优选顺序的限定。另外,在本申请的描述中,术语“包括”是指“包括但不限于”。本申请的各个实施例可以以一个范围的型式存在;应当理解,以一范围型式的描述仅仅是因为方便及简洁,不应理解为对本发明范围的硬性限制;因此,应当认为所述的范围描述已经具体公开所有可能的子范围以及该范围内的单一数值。例如,应当认为从1到6的范围描述已经具体公开子范围,例如从1到3,从1到4,从1到5,从2到4,从2到6,从3到6等,以及所数范围内的单一数字,例如1、2、3、4、5及6,此不管范围为何皆适用。另外,每当在本文中指出数值范围,是指包括所指范围内的任何引用的数字(分数或整数)。

本申请实施例提供了一种量子点纯化系统,如图1所示,量子点纯化系统1包括透析膜11,透析膜11用于盛装待纯化量子点溶液,透析膜11的外表面吸附有碳量子点12,碳量子点12的表面连接有第一基团,其中,透析膜11的孔径小于碳量子点12的粒径,且透析膜11孔径被配置为小于目标量子点的粒径,透析膜11的截留分子量被配置为大于杂质配体的分子量,杂质配体与第一基团的电性相反。

量子点纯化系统1是基于透析原理分离去除待纯化量子点溶液中的杂质配体,具体是:透析膜11仅允许杂质配体通过,不允许吸附于透析膜11外表面的碳量子点12通过,且不允许待纯化量子点溶液中的目标量子点通过,当透析膜内外形成杂质配体浓度差时,游离的杂质配体会由透析膜11内流动至透析膜11外,由于杂质配体与第一基团的电性相反,所以流动至透析膜11外的杂质配体会与碳量子点12吸附结合,从而实现杂质配体与目标量子点的分离。

需要说明的是,透析膜11的种类不作具体限定,透析膜11可以是采用透析膜制成的可封闭容器,透析膜11例如可以是透析袋。

在本申请的一些实施例中,透析膜11含有第二基团,第一基团与第二基团的电性相反。第一基团和第二基团的电性不作具体限定,仅需满足第一基团和第二基团的电性相反即可,例如:第一基团为带正电荷的基团,第二基团为带负电荷的基团;又如:第一基团为带负电荷的基团,第二基团为带正电荷的基团。

在本申请的一些实施例中,如图2所示,在图1所示量子点纯化系统1的基础上,量子点纯化系统1还包括用于盛装透析介质2的容器13,当纯化目标量子点时,透析膜11浸泡于透析介质2中。容器13的种类不作具体限定,例如可以是:烧杯、容量瓶、水浴槽、腔室等等。透析介质2可以是有机溶剂,例如正己烷、氯仿等。

图3示出了量子点纯化系统1中待纯化量子点溶液在透析前的状态图,其中,容器13盛装有透析介质2,透析膜11浸泡于透析介质2中,透析膜11内盛装有待纯化量子点溶液3,待纯化量子点溶液3中包含量子点31和杂质配体32,透析膜11的外表面吸附有碳量子点12;图4示出了量子点纯化系统1中完成透析的量子点溶液的状态图,其中,杂质配体32已由透析膜11内流动至透析膜11外,并与碳量子点12吸附结合。

在本申请的一些实施例中,透析膜11的材料为纤维素,纤维素透析膜的表面含有大量的羟基基团,对应第二基团为羟基,则第一基团为带正电荷的基团,第一基团例如可以是氨基或酰胺基,因此,可用于分离去除待纯化量子点溶液中带负电荷的杂质配体,带负电荷的杂质配体可以是阴离子前驱体,例如油酸配体。

在本申请的一些实施例中,透析膜的截留分子量为3500KD至14000KD,能够限制碳量子点和待纯化量子点溶液中的目标量子点通过,并允许杂质配体通过,从而分离去除待纯化量子点溶液中的杂质配体。作为示例,当量子点纯化系统用于分离去除溶液法制得的量子点溶液中油酸配体时,目标量子点为任意一种表面包含油酸配体的量子点,透析膜的材料为纤维素且截留分子量为3500KD,对应第一基团为氨基或酰胺基,且第二基团。

本申请实施例还提供了一种量子点纯化方法,如图5所示,量子点纯化方法包括如下步骤:

S10、提供浸泡于透析介质中并盛装有待纯化量子点溶液的透析膜,透析膜的外表面吸附有碳量子点,碳量子点的表面连接有第一基团;

S20、对透析介质、待纯化量子点溶液和透析膜热处理预设时间后,透析膜内的溶液即为量子点纯化液。

在本申请实施例的量子点纯化方法中,待纯化量子点溶液包括目标量子点和游离的杂质配体,透析膜的孔径小于碳量子点的粒径,且透析膜的孔径小于目标量子点的粒径,且透析膜的截留分子量大于杂质配体的分子量,且杂质配体与第一基团的电性相反,使得碳量子点不会由透析膜外流动至透析膜内,且目标量子点不会由透析膜内流动至透析膜外,而基于透析膜内外杂质配体的浓度差,游离的杂质配体可通过透析膜流动至透析膜外,并与碳量子点的第一基团吸附结合,以使透析膜内外始终保持一定的杂质配体浓度差,从而不断促使透析膜内的杂质配体流动至透析膜外,直至透析膜内的杂质配体全部被吸附至透析膜的外表面。

需要说明的是,透析膜的形状及尺寸不作具体限定,透析膜例如可以是袋状。透析介质可以是有机溶剂,例如正己烷、氯仿等。第一基团和第二基团的电性不作具体限定,仅需满足第一基团和第二基团的电性相反即可,例如:第一基团为带正电荷的基团,第二基团为带负电荷的基团;又如:第一基团为带负电荷的基团,第二基团为带正电荷的基团。

在本申请的一些实施例中,量子点为II-VI族化合物、III-V族化合物和I-III-VI族化合物中的至少一种,其中,II-VI族化合物选自CdSe、CdS、CdTe、ZnSe、ZnS、CdTe、ZnTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnTeS、CdSeS、CdSeTe、CdTeS、CdZnSeS、CdZnSeTe以及CdZnSTe中的至少一种,III-V族化合物选自InP、InAs、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、InAsP、InNP、InNSb、GaAlNP以及InAlNP,I-III-VI族化合物选自CuInS

在本申请的一些实施例中,步骤S10包括如下步骤:

S101、将盛装有待纯化量子点溶液的透析膜浸泡于透析介质中,所述透析膜含有第二基团;

S102、向透析介质中加入表面连接有第一基团的碳量子点,第一基团与第二基团的电性相反。

可以理解的是,在步骤S102中,由于第一基团与第二基团的电性相反,所以通过第一基团与第二基团之间的相互吸引作用,使得碳量子点能够稳定吸附于透析膜的外表面,而透析膜的孔径小于碳量子点的粒径,使得碳量子点不会进入透析膜内,从而保证碳量子点的加入不会引入其他的杂质。此外,碳量子点的添加量不作具体限定,可以加入过量的碳量子点,以确保完全去除待纯化量子点溶液中的杂质配体。

在本申请的一些实施例中,步骤S102中,热处理的温度为100℃至120℃,热处理的时间为3h至5h。

在本申请的一些实施例中,如图6所示,在图5所示量子点纯化方法的基础上,量子点纯化方法包括步骤:

S30、对量子点纯化液进行干燥处理,获得量子点。

其中,“干燥处理”包括所有能使量子点纯化液获得更高能量,从而由液态转变为固态的处理工序,干燥处理例如可以是恒温热处理,即将量子点纯化液置于特定温度下,然后保持特定时间以使量子点纯化液中的溶剂完全挥发。用于干燥处理的设备例如可以是烘箱。

在本申请的一些实施例中,杂质配体为油酸配体,如图7所示,在图6所示量子点纯化方法的基础上,量子点纯化方法还包括步骤:

S40、将已取出量子点纯化液的透析膜浸泡于包含水和氯仿的混合体系中,然后离心分为水层和有机层;

S50、取步骤S40离心获得的水层进行干燥处理,获得碳量子点。

在步骤S40中,油酸配体易溶于氯仿中且无法溶解于水中,而碳量子点易溶于水中,从而将油酸配体和碳量子点相分离。水和氯仿的添加量不作具体限定,可以加入过量的水和氯仿,以提高油酸配体和碳量子点的分离效果,例如:水和氯仿的体积比为1:1。此外,离心的工艺参数也不作具体限定,可以依据实际需要自行选择,例如:离心转速为3000r/min至5000r/min,离心时间为5min至8min。

在步骤S50中,“干燥处理”包括所有能使水层获得更高能量,从而由液态转变为固态的处理工序,干燥处理例如可以是恒温热处理,即将水层置于特定温度下,然后保持特定时间以使水层中的水完全挥发。用于干燥处理的设备例如可以是烘箱。

需要说明的是,当杂质配体为油酸配体时,量子点纯化液干燥处理工序(对应S30)和回收碳量子点的工序(对应S40和S50)的顺序不作具体限定,可以同时进行,也可以按照顺序依次进行,例如:按照先进行步骤S30、然后进行步骤S40以及最后进行步骤S50的顺序依次进行。

在本申请的一些实施例中,包含水和氯仿的混合体系还包括蛋白酶,蛋白酶的添加量为:在混合体系中,蛋白酶相对于水的质量体积浓度为0.025mg/L至0.05mg/L。由于蛋白酶能够水解氨基或酰胺基与油酸配体中羧基之间形成的肽键,所以添加蛋白酶能够促进油酸配体与含有氨基或酰胺基的碳量子点分离。蛋白酶的添加量过少,则对油酸配体与含有氨基或酰胺基的碳量子点分离的促进效果有限;若蛋白酶的添加量过多,则会引入蛋白酶杂质,导致回收的碳量子点纯度下降。

下面通过具体实施例对本申请的技术方案及技术效果进行详细说明,以下实施例仅仅是本申请的部分实施例,并非对本申请作出具体限定。

实施例1

本实施例提供了一种CdSe/ZnS红色量子点的制备方法及量子点发光二极管,CdSe/ZnS红色量子点的表面连接有油酸配体,所述制备方法包括CdSe/ZnS红色量子点的纯化步骤。

所述制备方法包括如下步骤:

S1.1、制备硒(Se)前躯体和硫(S)前躯体。

Se前躯体的制备流程为:将4mmol的单质Se与4mL的三正辛基氧磷(CAS号:78-50-2)相混合获得混合物,然后将混合物加热至170℃维持30min,反应获得Se前躯体;

S前躯体的制备流程为:将4mmol的单质S与6mL的三正辛基氧磷相混合获得混合物,然后将混合物加热至170℃维持30min,反应获得S前躯体。

S1.2、制备油酸镉(Cd(OA)

S1.3、制备粉末状量子点:将步骤S1.2中盛装有Cd(OA)

S1.4、提纯粉末状量子点:将步骤S1.3的粉末状量子点溶于正己烷中,配制成浓度为15mg/mL的量子点溶液,然后将30mL的量子点溶液置于一透析膜(形状为袋状,材料为纤维素,截留分子量为3500KD)内,对透析膜的两端进行密封处理,再将透析膜放置于盛装有透析介质-正己烷的容器中,然后向透析介质-正己烷中加入5mg的氨基碳量子点(制备方法参考专利:CN109980096B),在60℃下搅拌处理3h,透析膜内的溶液即为CdSe/ZnS红色量子点纯化液,将CdSe/ZnS红色量子点纯化液从透析膜内取出并置于80℃的烘箱内干燥,获得纯化的CdSe/ZnS红色量子点;

S1.5、回收氨基碳量子点:采用正己烷冲洗数次已取出CdSe/ZnS红色量子点纯化液的透析膜,然后将透析膜放置于一离心管中(透析膜固定于靠近管口的位置处),然后向离心管中加入20mL的纯水和20mL的氯仿,再将离心管在3000r/min的条件下离心5min以分为水层和有机层,采用吸管吸取水层,对水层进行干燥处理,获得的干燥物即为氨基碳量子点,氨基碳量子点的回收率为90%,氨基碳量子点的回收纯度为100%。

所述量子点发光二极管为正置型结构,在由下至上的方向上,包括依次设置的衬底、阳极、空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层以及阴极,其中,各个层的材料及厚度如下:

衬底的材料为玻璃,衬底的厚度为5mm。

阳极的材料为ITO,阳极的厚度为300nm。

空穴注入层的材料为PEDOT:PSS,其中,PEDOT和PSS的摩尔比为1:1,空穴注入层的厚度为30nm。

空穴传输层的材料为TFB,空穴传输层的厚度为40nm。

量子点发光层的材料为本实施例制得的CdSe/ZnS红色量子点(表面连接有油酸配体),量子点发光层的厚度为20nm。

电子传输层的材料为纳米氧化锌,纳米氧化锌的粒径为8nm,电子传输层的厚度为40nm。

阴极的材料为银,阴极的厚度为20nm。

实施例2

实施例提供了一种CdSe/ZnS红色量子点的制备方法及量子点发光二极管,CdSe/ZnS红色量子点的表面连接有油酸配体,所述制备方法包括CdSe/ZnS红色量子点的纯化步骤。

相较于实施例1的制备方法,本实施例的制备方法区别之处仅在于:将步骤S1.4中氨基碳量子点的添加量由“5mg”替换为“3mg”。

相较于实施例1的量子点发光二极管,本实施例的量子点发光二极管的区别之处仅在于:量子点发光层的材料为本实施例的CdSe/ZnS红色量子点。

实施例3

实施例提供了一种CdSe/ZnS红色量子点的制备方法及量子点发光二极管,CdSe/ZnS红色量子点的表面连接有油酸配体,所述制备方法包括CdSe/ZnS红色量子点的纯化步骤。

相较于实施例1的制备方法,本实施例的制备方法区别之处仅在于:将步骤S1.4中氨基碳量子点的添加量由“5mg”替换为“4mg”。

相较于实施例1的量子点发光二极管,本实施例的量子点发光二极管的区别之处仅在于:量子点发光层的材料为本实施例的CdSe/ZnS红色量子点。

实施例4

本实施例提供了一种CdSe/ZnS红色量子点的制备方法及量子点发光二极管,CdSe/ZnS红色量子点的表面连接有油酸配体,所述制备方法包括CdSe/ZnS红色量子点的纯化步骤。

相较于实施例1的制备方法,本实施例的制备方法区别之处仅在于:将步骤S1.4替换为“将步骤S1.3的粉末状量子点溶于正己烷中,配制成浓度为15mg/mL的量子点溶液,然后将30mL的量子点溶液置于一透析膜(形状为袋状,材料为纤维素,截留分子量为3500KD)内,对透析膜的两端进行密封处理,再将透析膜放置于盛装有透析介质-正己烷的容器中,然后向透析介质-正己烷中加入3mg的酰胺基碳量子点,在60℃下搅拌处理3h,透析膜内的溶液即为CdSe/ZnS红色量子点纯化液,将CdSe/ZnS红色量子点纯化液从透析膜内取出并置于80℃的烘箱内干燥,获得纯化的CdSe/ZnS红色量子点”。

相较于实施例1的量子点发光二极管,本实施例的量子点发光二极管的区别之处仅在于:量子点发光层的材料为本实施例的CdSe/ZnS红色量子点。

实施例5

本实施例提供了一种CdSe

所述CdSe

S5.1、制备CdSe

S5.2、制备ZnSe第一壳层:在惰性气体氛围下,将1mmol的硒粉溶于1mL的三辛基膦,然后加入0.1mmol步骤S5.1制得的CdSe

S5.3、制备ZnS第二壳层:在惰性气体氛围下,将5mmol的硫粉溶于5mL的三辛基膦,然后加入10mmol的氧化锌、25mmol的脂肪酸以及10mL的十八烯,混合后加热溶解,接着升温至310℃,依次注入步骤S5.2的CdSe

S5.4、提纯粉末状量子点:将步骤S5.3的沉淀溶于甲苯中,配制成浓度为15mg/mL的量子点溶液,然后将30mL的量子点溶液置于一透析膜(形状为袋状,材料为纤维素,截留分子量为3500KD)内,对透析膜的两端进行密封处理,再将透析膜放置于盛装有透析介质-正己烷的容器中,然后向透析介质-正己烷中加入3mg的氨基碳量子点,在60℃下搅拌处理3h,透析膜内的溶液即为CdSe

S1.5、回收氨基碳量子点:采用正己烷冲洗数次已取出CdSe

相较于实施例1的量子点发光二极管,本实施例的量子点发光二极管的区别之处仅在于:量子点发光层的材料为本实施例的CdSe

实施例6

本实施例提供了一种CdSe/ZnS红色量子点的制备方法,CdSe/ZnS红色量子点的表面连接有油酸配体,所述制备方法包括CdSe/ZnS红色量子点的纯化步骤。

相较于实施例1的制备方法,本实施例的制备方法区别之处仅在于:将步骤S1.5替换为“采用正己烷冲洗数次已取出CdSe/ZnS红色量子点纯化液的透析膜,然后将透析膜放置于一离心管中(透析膜固定于靠近管口的位置处),然后向离心管中加入20mL的纯水、20mL的氯仿以及1mg的蛋白酶(商购获得),再将离心管在3000r/min的条件下离心5min以分为水层和有机层,采用吸管吸取水层,对水层进行干燥处理,获得的干燥物即为氨基碳量子点”。其中,氨基碳量子点的回收率为90%,氨基碳量子点的回收纯度为100%。

对比例1

本对比例提供了一种CdSe/ZnS红色量子点的制备方法及量子点发光二极管,CdSe/ZnS红色量子点的表面连接有油酸配体。

相较于实施例1的制备方法,本对比例的制备方法区别之处仅在于:省略步骤S1.5,并将步骤S1.4替换为“将步骤S1.3的粉末状量子点溶于正己烷中,配制成浓度为15mg/mL的量子点溶液,然后将30mL的量子点溶液置于一透析膜(形状为袋状,材料为纤维素,截留分子量为3500KD)内,对透析膜的两端进行密封处理,再将透析膜放置于盛装有透析介质-正己烷的容器中,在60℃下搅拌处理3h,透析膜内的溶液即为CdSe/ZnS红色量子点纯化液,将CdSe/ZnS红色量子点纯化液从透析膜内取出并置于80℃的烘箱内干燥,获得纯化的CdSe/ZnS红色量子点”,其中,所采用的透析膜与实施例1相同,但不加入氨基碳量子点。

相较于实施例1的量子点发光二极管,本对比例的量子点发光二极管的区别之处仅在于:量子点发光层的材料为本对比例的CdSe/ZnS红色量子点。

对比例2

本对比例提供了一种CdSe/ZnS红色量子点的制备方法及量子点发光二极管,CdSe/ZnS红色量子点的表面连接有油酸配体。

相较于实施例1的制备方法,本对比例的制备方法区别之处仅在于:省略步骤S1.5,并将步骤S1.4替换为“将步骤S1.3的粉末状量子点溶于正己烷中,配制成浓度为15mg/mL的量子点溶液,向量子点溶液中加入氨基碳量子点(每30mL的量子点溶液加入5mg的氨基碳量子点),在60℃下搅拌处理3h,然后加入20mL的正己烷和20mL的乙醇,混合后在2000r/min的转速下离心5min,收集上层液,上层液即为CdSe/ZnS红色量子点纯化液,将上层液置于80℃的烘箱内干燥,获得纯化的CdSe/ZnS红色量子点”。

相较于实施例1的量子点发光二极管,本对比例的量子点发光二极管的区别之处仅在于:量子点发光层的材料为本对比例的CdSe/ZnS红色量子点。

实验例

采用外部量子效率光学测试仪器对实施例1至实施例5的量子点发光二极管以及对比例1和对比例2的量子点发光二极管进行性能检测,性能测试的项目为:最大外量子效率(EQEmax,%)、开启电压(VT,V),以及量子点发光二极管的亮度由100%衰减至95%所需的时间(T95,h)和在1000尼特(nit)的亮度下量子点发光二极管的亮度由100%衰减至95%所需的时间(T95-1K,h)。

表1实施例1至实施例4以及对比例1和对比例2的量子点发光二极管的性能检测结果

由表1可知,相较于对比例1和对比例2的量子点发光二极管,实施例1至实施例5的量子点发光二极管的光电性能具有明显优势,说明实施例1至实施例5的量子点发光二极管中量子点的纯度高于对比例1和对比例2的量子点发光二极管中量子点的纯度,从而证明本申请实施例中提供的量子点纯化方法的有效性。

以上对本申请实施例所提供的一种量子点纯化系统及其应用与量子点纯化方法,进行了详细介绍。本文中使用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想;本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的脱离本申请各实施例的技术方案的范围。

技术分类

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