近年來(lái)，連續(xù)流化學(xué)技術(shù)越來(lái)越受到重視，在新材料領(lǐng)域取得了不少新的研究成果。采用連續(xù)流水相合成高發(fā)光AgInS2及AgInS2/ZnS量子點(diǎn)的優(yōu)勢(shì)：
1、更安全、環(huán)保，無(wú)重金屬毒性，可拓展應(yīng)用范圍；
2、突破釜式量子點(diǎn)水相合成工藝的一致性和重現(xiàn)性的挑戰(zhàn)；
3、連續(xù)流化學(xué)技術(shù)精確控制反應(yīng)條件，具有生產(chǎn)更嚴(yán)格尺寸控制和更高重現(xiàn)性的量子點(diǎn)的潛力。
接下來(lái)請(qǐng)和小編一起看看，如何通過(guò)連續(xù)流化學(xué)技術(shù)，合成高發(fā)光AgInS2及AgInS2/ZnS量子點(diǎn)。
研究過(guò)程：
一、反應(yīng)原液制備
通過(guò)L-谷胱甘肽、InCl3和AgNO3準(zhǔn)備了GSH/In/Ag混合原液，以Na2S或(NH4)2S為原料準(zhǔn)備了硫前驅(qū)體原液，再由L-谷胱甘肽、Zn(OAc)2·2H2O和硫脲準(zhǔn)備了ZnS殼增長(zhǎng)原液。
二、連續(xù)流化學(xué)合成AIS和AIS/ZnS量子點(diǎn)
（P：泵；T：T型混合器，TR：管狀反應(yīng)器，BPC：背壓控制器，SC：樣品收集器）
在AIS核量子點(diǎn)合成中，以等體積的GSH/In/Ag原液和硫前驅(qū)體溶液為反應(yīng)原料，通過(guò)進(jìn)料泵輸送至反應(yīng)器中，測(cè)試不同的反應(yīng)條件：溫度（80、100、120和150℃）、壓力（3、5和8bar）、停留時(shí)間（8、10、15和30min），并以(NH4)2S作為硫前驅(qū)體進(jìn)行了相同測(cè)試。
在AIS/ZnS核/殼量子點(diǎn)合成中，將AIS核量子點(diǎn)和殼前驅(qū)體原液分別通過(guò)進(jìn)料泵輸送至反應(yīng)器中，測(cè)試了如下反應(yīng)條件：溫度（100和120℃）、壓力（3和5bar）、停留時(shí)間（8、10和15min）。
上圖分別表征了不同反應(yīng)溫度（停留時(shí)間8min、壓力3bar）、停留時(shí)間（溫度100℃、壓力3bar）、壓力（停留時(shí)間8min、溫度100℃）和硫前驅(qū)體種類(lèi)（停留時(shí)間8min、溫度100℃）對(duì)合成的AIS納米晶核熒光性質(zhì)的影響。
上圖分別表征了不同的殼增長(zhǎng)前驅(qū)體用量、ZnS殼增長(zhǎng)原液pH值和AIS納米晶核種類(lèi)對(duì)合成的AIS/ZnS核/殼量子點(diǎn)熒光性質(zhì)的影響。
上表為AIS/ZnS核/殼量子點(diǎn)不同的合成條件，其中以Zn(Ac)2為前驅(qū)體，在反應(yīng)溫度100℃、AIS核量子點(diǎn)和殼前驅(qū)體原液比例1:1、停留時(shí)間15min的反應(yīng)條件下，所得產(chǎn)物能達(dá)到83%的熒光量子產(chǎn)率。
通過(guò)透射電鏡對(duì)所合成的量子點(diǎn)產(chǎn)物進(jìn)行表征，AIS核量子點(diǎn)的平均粒徑為1.67±0.6nm，AIS/ZnS核/殼量子點(diǎn)的平均粒徑為2.35±0.8nm。
研究小結(jié)
通過(guò)流動(dòng)化學(xué)水相合成法制備了AIS和AIS/ZnS核/殼量子點(diǎn)，該方法可確保高發(fā)光樣品合成的高重現(xiàn)性；對(duì)連續(xù)流實(shí)驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行了高效優(yōu)化，所合成的AIS/ZnS核/殼量子點(diǎn)熒光量子產(chǎn)率高達(dá)83%。
AIS核量子點(diǎn)相對(duì)較高的熒光量子產(chǎn)率（平均32%）可歸因于供體-受體對(duì)的重組過(guò)程中缺陷態(tài)的高密度；該連續(xù)流化學(xué)合成工藝非常穩(wěn)健，易于放大，可用于生產(chǎn)高發(fā)光、不含有毒重金屬的AIS/ZnS核/殼量子點(diǎn)并可應(yīng)用于照明、顯示和（生物）檢測(cè)等各種場(chǎng)景。
關(guān)注公眾號(hào)
