CN114471387B - 含有量子点的气凝胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种含有量子点的气凝胶及其制备方法，属于材料领域。制备方法包括以下步骤：将具有纳米级孔隙的湿凝胶浸泡于不含有配体的第一溶液中，使第一溶液扩散至湿凝胶的孔隙中以获得第一样品；将第一样品浸泡于不含有配体的第二溶液中，使第二溶液扩散至孔隙中并与第一溶液反应后干燥，得到含有量子点的气凝胶，其中，第一溶液和第二溶液是混合反应后能够生成量子点的两种原料。上述制备方法简单、稳定，利用湿凝胶孔隙结构特性对量子点进行物理限域生长，同时也提高量子点的稳定性，并且制备得到的含有量子点的气凝胶的纳米级孔隙进一步可增强量子点的量子限域，使得量子点发光性能得到提升，具有生产周期短、成本低、设备友好、环境友好等特点。

Description

含有量子点的气凝胶及其制备方法
技术领域
本申请涉及材料领域，具体而言，涉及一种含有量子点的气凝胶及其制备方法。
背景技术
钙钛矿量子点具有带隙可调、荧光产率高、半峰宽窄等特点，是一种符合未来低成本、高色域的显示要求的新兴荧光量子点体系材料，自2014年首次被报道后便引起了广泛关注。有机钙钛矿量子点的有机部分不稳定，易引起材料的自分解，因此人们开始研究稳定性更好的无机钙钛矿材料，并且因其优异的光电性能而有望成为新一代光电材料。
现有的全无机钙钛矿制备方法主要是热注入法和室温饱和结晶法，都需要前期的配体辅助溶解过程和后期的饱和析出过程，配体辅助过程就是用化学方法限制量子点材料早期的长大，从而实现纳米级尺寸的单晶制备。但是制备得到的纳米晶处于液体环境，没有后处理很难直接达到使用要求，且稳定性也有待提高。
有鉴于此，特此提出本申请。
发明内容
本申请提供了一种含有量子点的气凝胶及其制备方法，其采用新的制备方法，有效解决上述至少一个技术问题。
本申请的实施例是这样实现的：
在第一方面，本申请示例提供了一种含有量子点的气凝胶的制备方法，其包括以下步骤：
将具有纳米级孔隙的湿凝胶浸泡于不含有配体的第一溶液中，使第一溶液扩散至湿凝胶的孔隙中以获得第一样品。
将第一样品浸泡于不含有配体的第二溶液中，使第二溶液扩散至孔隙中并与第一溶液反应，获得第二样品；其中，第一溶液和第二溶液是混合反应后能够生成量子点的两种原料。
将第二样品干燥，得到含有量子点的气凝胶。
上述制备方法直接利用第一溶液与第二溶液在湿凝胶的纳米级孔径中直接制备量子点，利用湿凝胶形成气凝胶的过程与量子点生长过程同步进行，利用湿凝胶孔隙结构特性对量子点进行物理限域生长，同时也提高量子点的稳定性，并且制备得到的含有量子点的气凝胶的纳米级孔隙进一步可增强量子点的量子限域，使得量子点发光性能得到提升。
上述制备方法不涉及化学配体辅助即化学限域过程，也不需要在第一溶液和第二溶液中加入各种分散剂、封端剂，制备方法简单、稳定，同时还具有生产周期短、成本低、设备友好、环境友好等特点。
在第二方面，本申请示例提供了一种含有量子点的气凝胶，其由本申请第一方面提供的制备方法制得。
上述含有量子点的气凝胶具有优异的发光性能以及稳定性，在LED发光器件以及显示领域有着很大的应用潜力。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为样品4的外观照片；
图2为样品4的TG-DTA图；
图3为样品4的红外光谱图；
图4为样品4的疏水角测试图；
图5为样品1-6的XRD谱图；
图6为样品2、样品4及样品6的荧光光谱图；
图7为样品4以及实施例2制得的含有CsPbX3(X＝Cl,I)量子点的气凝胶的CIE坐标图；
图8为样品7-9的荧光光谱图；
图9为样品11-17的荧光光谱图；
图10为样品18、21以及24的荧光光谱图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本申请的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本申请，而不应视为限制本申请的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
以下针对本申请实施例的含有量子点的气凝胶及其制备方法进行具体说明：
一种含有量子点的气凝胶的制备方法，其包括以下步骤：
S1、获得湿凝胶。
其中，湿凝胶为老化后且干燥前的气凝胶，其为气凝胶的中间体，其呈多孔网络结构且湿凝胶的孔隙中含有老化液，此处的老化液例如为N，N-二甲基甲酰胺(DMF)和二甲基亚砜(DMSO)中的至少一种，可对溶胶凝胶化后的产品中的水、酸、碱等进行溶剂置换，为后续量子点的原料添加和量子点的生长提供液相环境。
其中，气凝胶包括但不局限于二氧化硅气凝胶、氧化铝气凝胶等，因此对应的湿凝胶包括但不局限于二氧化硅湿凝胶、氧化铝湿凝胶等。其中湿凝胶的孔隙的孔径为纳米级。
可选地，为了获得较高的产量，纳米级孔隙中，其中至少50％的孔隙的直径不大于20nm，需要说明的是，此处的至少50％的孔隙是指孔隙的数量达到总数量的至少50％。可选地，纳米级孔隙中，其中至少50％的孔隙的直径为7-20nm。其中，由于纳米颗粒粒径小于(等于)2倍激子波尔半径时产生明显的量子尺寸效应，且量子点的粒径应当小于孔隙的直径，因此可根据量子点尺寸进行选择具体孔隙选择。
可选地，气凝胶为二氧化硅气凝胶，因此对应的湿凝胶为二氧化硅湿凝胶。二氧化硅气凝胶质地较透明，可降低其对于量子点的发光性能的影响，使得最终的含有量子点的气凝胶的发光性能佳。
其中，当湿凝胶为二氧化硅湿凝时，湿凝胶可由以下步骤制得：
将硅源、有机溶剂、酸性催化剂及水混合并静置以水解溶胶，然后加入碱性催化剂并凝胶化，采用老化液进行老化以得到湿凝胶。
其中，硅源包括但不局限于正硅酸乙酯，还可以为水玻璃等，有机溶剂例如为无水乙醇，酸性催化剂可以为草酸、盐酸等常见酸溶液的任意种，碱性催化剂可以为氢氧化钠、氢氧化钾、氨水等常见碱溶液的任意种，具体在此不做限定，可参考相关技术。
S2、获得第一溶液以及第二溶液，其中，第一溶液和第二溶液是混合反应后能够生成量子点的两种原料。
其中，第一溶液以及第二溶液均不含有配体，也即是，第一溶液以及第二溶液直接反应，不涉及配体辅助即化学限域过程，也不需要在溶液中加入各种分散剂、封端剂。
可选地，本申请的一些示例中，第一溶液与第二溶液中，其中任意一个为铯盐溶液，另一个为铅盐溶液，也即是，在此不限定铯盐溶液和铅盐溶液的添加顺序。
其中，铯盐溶液中的铯盐和铅盐溶液中的铅盐中至少一个为含有卤素的盐，例如铯盐为Cs2CO3等，铅盐为PbX2，或者铅盐为PbC2O4，铯盐为CsX，上述X为Cl、Br及I中的至少一种。
也即是，量子点为钙钛矿量子点，量子点可包括CsPbX3，其中X为Cl、Br及I中的至少一种。
为了避免制备过程中产生大量气体影响湿凝胶的微观结构，可选地，铯盐溶液中的铯盐和铅盐溶液中的铅盐均为含有卤素的盐，卤素为Cl、Br及I中的至少一种。
其中，铯盐与铅盐的摩尔比为0.9-1.1：0.9-1.1，例如铯盐与铅盐的摩尔比为0.9：1、1:1或1:0.9等。
具体例如，铯盐溶液中铯盐浓度为0.13-1.7mol/L，例如0.16-1.7mol/L等，铅盐溶液中铅盐浓度为0.13-1.7mol/L，例如0.16-1.7mol/L等。上述浓度合理，有利于其在湿凝胶中扩散以及后续反应生成量子点。
需要说明的是，量子点除了可以为钙钛矿量子点以外，还可以为氧化物量子点、硫化物量子点、硒化物量子点、碲化物量子点、磷化物量子点、砷化物量子点、碳化物量子点中的至少的一种。
其中，氧化物量子点包括但不局限于氧化铟锡(ITO)、氟掺杂氧化锡(FTO)、铝掺杂氧化锌(AZO)、硼掺杂氧化锌(BZO)、氧化锶钌(SRO)等中的至少一种，硫化物量子点包括但不局限于CdS、ZnS、CuInS2等中的至少一种，硒化物量子点包括但不局限于CdSe、ZnSe等中的至少一种，碲化物量子点包括但不局限于CdTe、PbTe、HgTe、Ag2Te、Cu2Te等中的至少一种等，本领域技术人员可根据实际的需求进行选择。
由于第一溶液以及第二溶液均需要扩散至湿凝胶的孔隙中，因此，第一溶液的溶剂和第二溶液的溶剂分别与老化液相溶，进而使得第一溶液的溶剂和第二溶液能够顺畅的扩散至孔隙内。
可选地，第一溶液的溶剂包括N，N-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜中的至少一种，第二溶液的溶剂包括N，N-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜中的至少一种。
为了避免杂质的引入，以及利于第一溶液和第二溶液扩散进入孔隙中，可选地，第一溶液的溶剂和第二溶液的溶剂分别与老化液相同。
S3、将湿凝胶浸泡于第一溶液中，使第一溶液扩散至湿凝胶的孔隙中以获得第一样品。
例如，将湿凝胶浸泡于第一溶液中18-28h，使第一溶液充分扩散至湿凝胶的孔隙中。
S4、将第一样品浸泡于第二溶液中，使第二溶液扩散至孔隙中并与第一溶液反应，以获得第二样品。
由于第一溶液与第二溶液生成量子点的反应迅速，若直接混合则晶粒快速生长，尺寸过大而无法获得量子点，因此采用前后分步的扩散方式进行扩散及反应，从而控制反应速率以及利用纳米级孔径，限制其晶粒生长以获得量子点。
可选地，将第一样品浸泡于第二溶液中的步骤之前，制备方法还包括：将稀土金属盐溶解于第二溶液中，以用于生成含有稀土金属的量子点。也即是直接反应进行掺杂，不仅简化制备流程，还保证掺杂的均匀性，同时由于掺杂采用的为稀土金属，可增强含有量子点的气凝胶的发光性能，使其适用范围更广。
其中，稀土金属盐包括钪、钇及镧系元素的可溶性盐，例如稀土金属盐包括但不局限于硝酸镧、硫酸镧、氯化镧、硝酸铈、硫酸铈、硫酸亚铈、氯化铈、溴化铈、草酸铈、硝酸钆、氯化钆、氯化铕，硝酸铕，三氟甲磺酸铕、硫酸铕、硫酸镨、硝酸镨，三氟甲磺酸镨、氯化钕、氟化钕、硝酸钕、三氯化铽、溴化铽、碘化铽、硝酸钇中的至少一种。
可选地，掺杂金属为镧系稀土。
可选地，稀土金属盐为稀土金属卤素盐，可避免掺杂过程中杂质的引入，保证最终产品的纯净度。
在一些可选地方式中，将第二样品干燥之前，制备方法还包括：将第二样品浸没于表面改性剂溶液中进行疏水性改性反应。进而使获得的含有量子点的气凝胶具有优异的疏水性，实际使用过程中不会因空气中水的吸附而影响气凝胶的结构。
可选地，表面改性剂溶液由表面改性剂和非极性有机溶剂按照体积比为1:3-5混合所得，表面改性剂包括六甲基二硅胺烷、六甲基二硅氮烷和甲基三甲氧基硅烷中的至少一种。
S4、将第二样品干燥，得到含有量子点的气凝胶。
可选地，干燥的步骤包括：先在20-30℃干燥10-14h，然后在50-200℃下干燥3-24h。通过上述干燥可有效将湿凝胶中的液体被气体所取代，同时凝胶的网络结构基本保留不变，获得含有量子点的气凝胶。
同时，制备的含无机钙钛矿量子点的新型气凝胶具有优异的疏水性能，在365nm紫外芯片激发下可实现从蓝光到红光的发射，在LED发光器件以及照明领域有着广阔的应用空间。
以下结合实施例对本申请的含有量子点的气凝胶的制备方法作进一步的详细描述。
实施例1
(1)将正硅酸乙酯、无水乙醇、去离子水、草酸溶液混合均匀后，静置水解24h，其中正硅酸乙酯、无水乙醇、去离子水、草酸的摩尔比依次为1:7:1：0.0001。
(2)将水解后的溶液中加入去离子水及氢氧化钠溶液，搅拌10分钟后凝胶30min，加入DMF老化液，老化24h，老化温度为50℃，得到湿凝胶，其中去离子水的添加量为6摩尔，氢氧化钠的添加量为0.03摩尔。
(3)将0.01摩尔CsBr溶解于0.6升DMF中，然后将步骤(2)中的湿凝胶在其中浸泡24h，获得第一样品。
(4)将0.01摩尔PbBr2溶解于0.6升DMF中，随后将其倒入步骤(3)中的容器里，静置24h，使CsBr和PbBr2在湿凝胶的孔隙中反应生成CsPbBr3量子点，获得第二样品。
(5)取步骤(4)中第二样品直接破碎得到凝胶小块，将其与表面改性剂溶液混合，搅拌并表面改性5h，其中，表面改性剂溶液由1摩尔的六甲基二硅胺烷与正己烷按照体积比为1:4混合所得。
(6)将步骤(5)获得的湿凝胶平均分成6份，然后在常压条件下，先在25℃下干燥12h，然后采用表1所示的干燥条件干燥，获得粉末状的含有量子点的气凝胶，分别作为样品1-6。
(7)将样品1-6分别与365nm芯片封装，随后对其量子产率进行第一次测试，并在30天后(也即是第31天)再进行第二次量子产率的测试，结果如表1所示。
表1样品1-6的干燥条件及量子产率及相关尺寸
Figure BDA0003211078120000081
根据表1可以看出，在上述干燥条件下，样品4-6的稳定性更好，第二次量子产率没有降低，样品3虽然稳定性一般，但量子产率高，样品4不仅量子产率最佳，且具有优异的稳定性。同时，在25-150℃干燥都能够获得尺寸较小的量子点，并且样品1和样品3在二氧化硅气凝胶孔隙尺寸相同的条件下，获得的量子点尺寸更小。
图1为样品4的外观照片。
其中，图1a为样品4在自然光下的外观照片，样品4在自然光下为黄色固体粉末，图1b为样品4的在紫外灯下(波长365nm)的荧光照片，很明显看出样品4发出绿色荧光。
图2为经热重分析仪测的样品4的TG-DTA图。对样品4测试时，设定测试条件如下：起始温度：25℃；最高温度：800℃；实验气氛：N2；气氛流速：100ml/min；升温速率：10℃/min。
由图2可以看出，样品4在200℃及以下的惰性气体中化学性质稳定。
图3为样品4的红外光谱图。
根据图3，可表明样品4含有Si-C键、Si-O-Si键、O-H键、Si-CH3键组成，也即是说，其合成了二氧化硅气凝胶。
图4为样品4的疏水角测试图。
根据图4可以看出，样品4的疏水角可达到144.8°，也即是说，样品4具有超疏水性。重复测试样品1-3以及5-6，得到相似结果，也即是，样品1-3以及5-6也具有超疏水性。
图5为样品1-6的X射线衍射(XRD)谱图。
根据图5可以看出，虽然加热温度具有不同，但均制备得到了CsPbBr3。
图6为样品2、样品4及样品6的荧光光谱图，横坐标为激发光波长，纵坐标为荧光的相对强度。
根据图6可以看出，样品2、样品4及样品6均只具有一个荧光发射峰，且样品2的荧光强度＞样品4的荧光强度＞样品6的荧光强度，说明在合成过程中，当干燥温度为50℃及以上时，随着温度的增加，CsPbBr3量子点的荧光强度相对降低，说明最终干燥的温度对于CsPbBr3量子点的发光性能具有影响。
实施例2
其与实施例1中样品4的制备方式的区别仅在于：
(3)分别将0.01摩尔CsX(X为I或Cl)溶解于0.6升DMF中，然后将步骤(2)中的湿凝胶在其中浸泡24h，获得第一样品。
(4)获得0.01摩尔PbX2(X为I或Cl)，且此处的PbX2与CsX中的卤素相同，将PbX2溶解于0.6升DMF中，随后将其倒入步骤(3)中的容器里，静置24h，使CsX和PbX2在湿凝胶的孔隙中反应生成CsPbX3量子点。
图7为实施例1样品4以及实施例2制得的含有CsPbX3((X＝Cl,I))量子点的气凝胶的CIE(国际照明委员会)坐标图。可以看出，荧光颜色与各样品X位的成分相关，通过调控X位的成分可以实现全光谱发光。
实施例3
其与实施例1的区别仅在于步骤(6)：
(6)将步骤(5)获得的湿凝胶平均分成6份，直接常压干燥，具体先25℃下干燥12h，随后在50℃下如表2所示时间，获得样品7-9。
表2样品7-9的干燥条件
样品编号 干燥条件
7 50℃干燥6h
8 50℃干燥12h
9 50℃干燥24h
图8为样品7-9的荧光光谱图，横坐标为激发光波长，纵坐标为荧光的相对强度。
根据图8可以看出，干燥时间对样品的荧光性能有影响，在干燥时间为12-24h时，荧光强度变化不大，而在加热6h与加热12h变化大，可能原因是干燥12h时使得气凝胶完全干燥，限制了CsPbBr3量子点的变化。
实施例4
其与实施例1的区别仅在于以下步骤：
(3)如表3所示，将0.01摩尔CsX(X＝Cl/Br/I)溶解于0.6升DMF中，然后将步骤(2)中的湿凝胶在其中浸泡24h，获得第一样品。
(4)如表3所示，将0.01摩尔PbX2(X＝Cl/Br/I)溶解于0.6升DMF中，随后将其倒入步骤(3)中的容器里，静置24h，使CsX和PbX2在湿凝胶的孔隙中反应生成CsPbX3量子点，获得第二样品。
(5)取步骤(4)中第二样品直接破碎得到凝胶小块，将其与表面改性剂溶液混合，搅拌并表面改性5h，其中，表面改性剂溶液由1摩尔的六甲基二硅胺烷与正己烷按照体积比为1:4混合所得。
(6)将步骤(5)获得的各湿凝胶直接常压干燥，具体先在25℃下干燥12h，然后在100℃下干燥6h，获得如表3所示的粉末状的样品11-17。
表3样品11-17的组成成分
样品编号 CSX PBX<sub>2</sub> 样品成分
11 CsCl PbCl<sub>2</sub> CsPbCl<sub>3</sub>
12 CsBr PbCl<sub>2</sub> CsPb(Cl<sub>2</sub>Br)
13 CsCl PbBr<sub>2</sub> CsPb(ClBr<sub>2</sub>)
14 CsBr CsBr<sub>2</sub> CsPbBr<sub>3</sub>
15 CsI CsBr<sub>2</sub> CsPb(BrI<sub>2</sub>)
16 CsBr CsI<sub>2</sub> CsPb(BrI<sub>2</sub>)
17 CsI CsI<sub>2</sub> CsPbI<sub>3</sub>
测量样品11-17的荧光光谱并做归一化处理后，得到如图9所示的样品11-17的荧光光谱图，横坐标为激发光波长，纵坐标为荧光的相对强度。
根据图9可以看出，样品11-17的发光峰位及荧光光谱与各样品X位的成分相关，通过调控X位的成分可以实现全光谱发光。
实施例5
其与实施例1的区别仅在于以下步骤：
(3)如表4所示，将1摩尔CsBr溶解于0.6升DMF中，然后将步骤(2)中的湿凝胶在其中浸泡24h，获得第一样品。
(4)如表4所示，将1摩尔PbBr2和0-3摩尔PrBr3溶解于0.6升DMF中，随后将其倒入步骤(3)中的容器里，静置24h，反应生成量子点，获得第二样品。
(5)取步骤(4)中各第二样品分别破碎得到凝胶小块，将其与表面改性剂溶液混合，搅拌并表面改性5h，其中，表面改性剂溶液由1摩尔的六甲基二硅胺烷与正己烷按照体积比为1:4混合所得。
(6)将步骤(5)获得的各湿凝胶直接常压干燥，具体先在25℃下干燥12h，然后在100℃下干燥6h，获得如表4所示的粉末状的样品18-24。
表4样品18-24中样品成分(ICP测试)分析结果
Figure BDA0003211078120000121
根据表3可以看出，样品18不含有Pr，其余均掺杂有Pr。
图10为样品18、21以及24的荧光光谱图，横坐标为激发光波长，纵坐标为荧光的相对强度。
根据图10可以看出，相比于样品18(未掺杂稀土元素，图中表示为Pr 0.0摩尔，激发光波长为515.6nm)，样品21(掺杂Pr，图中表示为Pr 1.5摩尔，激发光波长517.4nm)以及样品24(掺杂Pr，图中表示为Pr 3摩尔，激发光波长509.2nm)的光谱均出现微小蓝移，且Pr掺杂为3.0摩尔时发光性能明显增强，Pr掺杂确实明显影响发光性能。
综上，本申请提供的含有量子点的气凝胶及其制备方法，其利用湿凝胶形成气凝胶的过程与量子点生长过程同步进行，利用湿凝胶孔隙结构特性对量子点进行物理限域生长，同时也提高量子点的稳定性，并且制备得到的含有量子点的气凝胶的纳米级孔隙进一步可增强量子点的量子限域，使得量子点发光性能得到提升，上述制备方法不仅简单、稳定，同时还具有生产周期短、成本低、设备友好、环境友好等特点。
以上仅为本申请的具体实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种含有量子点的气凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将具有纳米级孔隙的湿凝胶浸泡于不含有配体的第一溶液中，使所述第一溶液扩散至所述湿凝胶的所述孔隙中以获得第一样品；
将所述第一样品浸泡于不含有配体的第二溶液中，使所述第二溶液扩散至所述孔隙中并与所述第一溶液反应，获得第二样品；其中，所述第一溶液和所述第二溶液是混合反应后能够生成量子点的两种原料；
将所述第二样品干燥，得到所述含有量子点的气凝胶；所述干燥的步骤包括：先在20-30℃干燥10-14h，然后在50-200℃干燥3-24h。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述纳米级孔隙中，其中至少50％的孔隙的直径不大于20nm。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述纳米级孔隙中，其中至少50％的孔隙的直径为7-20nm。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一溶液与所述第二溶液中，其中任意一个为铯盐溶液，另一个为铅盐溶液，且所述铯盐溶液中的铯盐和所述铅盐溶液中的铅盐中的至少一个为含有卤素的盐。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述量子点包括CsPbX3，其中X为Cl、Br及I中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述湿凝胶的孔隙中含有老化液，所述第一溶液的溶剂和所述第二溶液的溶剂分别与所述老化液相溶。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述第一溶液的溶剂包括N，N-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜中的至少一种，所述第二溶液的溶剂包括N，N-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜中的至少一种。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述第一溶液的溶剂和所述第二溶液的溶剂分别与所述老化液相同。
9.根据权利要求1-8任意一项所述的制备方法，其特征在于，所述湿凝胶为二氧化硅湿凝胶。
10.根据权利要求1-8任意一项所述的制备方法，其特征在于，所述将所述第一样品浸泡于第二溶液中的步骤之前，所述制备方法还包括：将稀土金属盐溶解于所述第二溶液中，以用于生成含有所述稀土金属的所述量子点。
11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述稀土金属盐为稀土金属卤素盐。
12.根据权利要求1-8任意一项所述的制备方法，其特征在于，将所述第二样品干燥之前，所述制备方法还包括：将所述第二样品浸没于表面改性剂溶液中进行疏水性改性反应。
13.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于，所述表面改性剂溶液由表面改性剂和非极性有机溶剂按照体积比为1:3-5混合所得，所述表面改性剂包括六甲基二硅胺烷、六甲基二硅氮烷和甲基三甲氧基硅烷中的至少一种。
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