KR102131854B1 - Method for manufacturing of chalcogenide nanoparticles having core-shell structure - Google Patents

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Abstract

제1 금속염을 황(S), 셀레늄(Se) 및 텔루륨(Te)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종의 칼코겐 원소를 함유하는 유기용매와 혼합하여 제1 혼합용액을 제조하고 초음파를 조사하여 칼코지나이드계 나노입자를 형성하는 단계; 및 상기 칼코지나이드계 나노입자가 형성된 제1 혼합용액에 제2 금속염를 혼합하여 제2 혼합용액을 제조하고 초음파를 조사하는 단계;를 포함하는 코어-쉘 구조의 칼코지나이드계 나노입자의 제조방법이 개시된다.The first metal salt is mixed with an organic solvent containing one chalcogen element selected from the group consisting of sulfur (S), selenium (Se), and tellurium (Te) to prepare a first mixed solution and irradiated with ultrasonic waves. Forming a chalcogenide nanoparticle; And mixing a second metal salt with a first mixed solution in which the chalcogenide-based nanoparticles are formed to prepare a second mixed solution and irradiating ultrasound; a method for manufacturing a core-shell structured chalcogenide-based nanoparticle This is disclosed.

Description

코어-쉘 구조의 칼코지나이드계 나노입자의 제조방법{Method for manufacturing of chalcogenide nanoparticles having core-shell structure}Method for manufacturing of chalcogenide nanoparticles having core-shell structure

코어-쉘 구조의 칼코지나이드계 나노입자의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a chalcogenide nanoparticle having a core-shell structure.

칼코지나이드 소재는 주기율표 16족의 칼코젠 원소로 구성되는 두 종류 이상의 화합물 반도체이자 반금속으로 분류되는 소재이다. 일반적으로 칼코지나이드 소재는 전기 및 열 에너지 자극에 의해 결정질에서 비정질, 반도체 내지 금속체, 이온 내지 전자전도체로 쉽게 변화하는 다양한 성질을 갖는다. 이러한 칼코지나이드 소재는 크기 및 형태에 따라 전자 및 광학적 특성이 변하게 되어 이를 이용한 반도체소자, 메모리소자, 광센서, 광 스위치 등을 개발하여 에너지, 의료 및 정보산업 등 다양한 분야에 가능성을 열어 줄 유력한 소재로 주목받고 있다.Chalcogenide materials are two or more types of compound semiconductors composed of chalcogen elements of Group 16 of the periodic table and are classified as semimetals. In general, the chalcogenide material has various properties that easily change from crystalline to amorphous, semiconductor to metal, ion to electron conductor by electrical and thermal energy stimulation. These chalcogenide materials have different electronic and optical characteristics depending on their size and shape, and thus are capable of developing semiconductor devices, memory devices, optical sensors, and optical switches using them, opening up possibilities in various fields such as the energy, medical, and information industries. It is attracting attention as a material.

특히, 칼코지나이드계 금속 나노입자는 생물학적 물질(biological marker), 비선형 광학물질, 발광소자, 광검출기, 촉매, 화학적 센서 등의 다양한 분야에서 응용되고 있다.Particularly, chalcogenide-based metal nanoparticles have been applied in various fields such as biological markers, nonlinear optical materials, light emitting devices, photodetectors, catalysts, and chemical sensors.

칼코지나이드계 나노입자 중에서도 황화은(Ag2S)은 1,250 nm의 근적외선을 방출하는데 다른 파장의 빛보다 피부 침투 깊이가 가장 좋으며, 또한 체내에 무해한 무독성 물질이다. 따라서 이러한 칼코지나이드계 나노입자가 콜라겐 성장 촉진에 활용된다면 피부의 항노화, 상처 치유 등의 의료 및 미용 분야에 활용가치가 매우 높을 것이다.Among the chalcogenide-based nanoparticles, silver sulfide (Ag 2 S) emits near-infrared rays of 1,250 nm, which has the best depth of skin penetration than other wavelengths of light, and is a harmless non-toxic substance in the body. Therefore, if these chalcogenide-based nanoparticles are used to promote collagen growth, their value will be very high in medical and cosmetic fields such as anti-aging of skin and wound healing.

근적외선 중에서도 630 nm 이상의 대역의 파장은 세균의 성장 억제 및 염증을 가라앉히는 효과가 있으며, 780 nm 내지 15,000 nm의 대역의 파장은 콜라겐 생성 및 엘라스틴 재생 효과가 있으며 소양증의 완화 효과와 혈류 개선 및 세포재생 효과와 산화질소를 체내에 형성하여 항산화 작용에 의해 생체 활성효과와 면역력이 향상되는 효과와 광의 피부 침투 깊이를 향상시키는 효과가 있다. Among the near-infrared rays, wavelengths in the band of 630 nm or more have the effect of suppressing bacterial growth and soothe inflammation, and wavelengths in the band of 780 nm to 15,000 nm have collagen production and elastin regeneration effects, alleviating pruritus, improving blood flow and improving cell regeneration It has the effect of forming nitric oxide in the body and improving the bioactive effect and immunity by antioxidant action, and improving the skin penetration depth of light.

칼코지나이드계 나노입자를 다양한 용도에 더욱 활용도 높게 사용되기 위해서는 기존의 칼코지나이드계 나노입자보다 높은 발광 효율을 가지는 것이 가장 우선시 되는데, 이를 해결하기 위하여 칼코지나이드계 나노입자의 코어-쉘 구조를 이뤄 발광효율을 높이는 방법들이 연구되고 있다.In order to use the chalcogenide-based nanoparticles in a variety of applications with high utilization, it is most important to have higher luminous efficiency than the existing chalcogenide-based nanoparticles. To solve this, the core-shell structure of the chalcogenide-based nanoparticles Methods to improve the luminous efficiency by making it have been studied.

대부분의 코어-쉘 구조의 나노입자를 제조하는 방법의 경우 화학적 합성법을 많이 사용하는데, 여러 반응 단계를 거치기 때문에 번거롭고 반응 시간도 매우 길다는 단점이 있다.Most of the core-shell structured method of manufacturing nanoparticles uses a lot of chemical synthesis methods, but it has a disadvantage that it is cumbersome and has a very long reaction time because it undergoes several reaction steps.

이에 따라 간단한 공정과 짧은 시간을 이용하여 안정한 코어/쉘 구조를 가지면서 높은 발광효율을 갖는 나노입자의 제조법이 요구되고 있다.Accordingly, there is a need for a method for producing nanoparticles having a stable core/shell structure and high luminous efficiency using a simple process and a short time.

대한민국 등록특허 10-1888579 B1Republic of Korea Patent Registration 10-1888579 B1

Optical Materials 66 (2017) 664-670 Optical Materials 66 (2017) 664-670

전술한 문제점을 해결하고자, 본 발명자들은 초음파 조사를 이용하여 코어-쉘 구조의 칼코지나이드계 나노입자를 제조하는 방법을 개발하였으며, 초음파를 이용하여 코어-쉘 구조의 칼코지나이드계 나노입자를 제조할 경우 기존 칼코지나이드계 나노입자보다 발광 효율이 매우 높은 값을 나타냄을 확인하고 본 발명을 완성하였다.In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have developed a method for manufacturing a core-shell structured chalcogenide-based nanoparticles using ultrasonic irradiation, and using ultrasonic waves to provide a core-shell structured chalcogenide-based nanoparticles. When manufacturing, it was confirmed that the light emission efficiency was higher than that of the existing chalcogenide nanoparticles, and the present invention was completed.

본 발명의 일 측면에서의 목적은 초음파 조사를 이용하여 코어-쉘 구조의 칼코지나이드계 나노입자를 제조하는 방법을 제공하는 데 있다.An object of one aspect of the present invention is to provide a method of manufacturing a chalcogenide-based nanoparticle having a core-shell structure using ultrasonic irradiation.

본 발명의 다른 측면에서의 목적은 높은 발광효율을 나타내는 코어-쉘 구조의 칼코지나이드계 나노입자를 제조하는 방법을 제공하는 데 있다.An object of another aspect of the present invention is to provide a method for manufacturing a chalcogenide nanoparticle having a core-shell structure exhibiting high luminous efficiency.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에서In order to achieve the above object, in one aspect of the present invention

제1 금속염을 황(S), 셀레늄(Se) 및 텔루륨(Te)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종의 칼코겐 원소를 함유하는 유기용매와 혼합하여 제1 혼합용액을 제조하고 초음파를 조사하여 칼코지나이드계 나노입자를 형성하는 단계; 및The first metal salt is mixed with an organic solvent containing one chalcogen element selected from the group consisting of sulfur (S), selenium (Se), and tellurium (Te) to prepare a first mixed solution and irradiated with ultrasonic waves. Forming a chalcogenide nanoparticle; And

상기 칼코지나이드계 나노입자가 형성된 제1 혼합용액에 제2 금속염를 혼합하여 제2 혼합용액을 제조하고 초음파를 조사하는 단계;를 포함하는 코어-쉘 구조의 칼코지나이드계 나노입자의 제조방법이 제공된다.A method for preparing a chalcogenide nanoparticle having a core-shell structure comprising: mixing a first metal mixture with the chalcogenide nanoparticles to form a second metal salt and irradiating ultrasound; Is provided.

또한, 본 발명의 다른 측면에서In addition, in another aspect of the present invention

상기의 제조방법으로 제조되고,Prepared by the above manufacturing method,

제1 칼코지나이드계 금속 코어; 및A first chalcogenide-based metal core; And

제2 칼코지나이드계 금속 쉘;을 포함하는 칼코지나이드계 나노입자가 제공된다.A second chalcogenide-based metal shell; chalcogenide-based nanoparticles are provided.

나아가, 본 발명의 또 다른 측면에서Furthermore, in another aspect of the present invention

제1 금속염을 황(S), 셀레늄(Se) 및 텔루륨(Te)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종의 칼코겐 원소를 함유하는 유기용매와 혼합하여 제1 혼합용액을 제조하고 초음파를 조사하여 칼코지나이드계 나노입자를 형성하는 단계;The first metal salt is mixed with an organic solvent containing one chalcogen element selected from the group consisting of sulfur (S), selenium (Se), and tellurium (Te) to prepare a first mixed solution and irradiated with ultrasonic waves. Forming a chalcogenide nanoparticle;

상기 칼코지나이드계 나노입자가 형성된 제1 혼합용액에 제2 금속염를 혼합하여 제2 혼합용액을 제조하고 초음파를 조사하여 코어-쉘 구조의 칼코지나이드계 나노입자를 제조하는 단계; 및Preparing a second mixed solution by mixing a second metal salt with the first mixed solution in which the chalcogenide-based nanoparticles are formed, and irradiating ultrasound to produce a chalcogenide-based nanoparticle having a core-shell structure; And

상기 코어-쉘 구조의 칼코지나이드계 나노입자를 사용하여 발광 소자를 제조하는 단계;를 포함하는 코어-쉘 구조의 칼코지나이드계 나노입자를 포함하는 발광 소자의 제조방법이 제공된다.A method of manufacturing a light-emitting device comprising a core-shell structured chalcogenide-based nanoparticle is provided; manufacturing a light-emitting device using the core-shell structured chalcogenide-based nanoparticle.

본 발명의 일 측면에서 제공되는 제조방법은 간단한 방법으로 코어-쉘 구조의 칼코지나이드계 나노입자를 제조할 수 있는 방법으로 경제적인 효과가 있다. 또한, 본 발명의 다른 측면에서 제공되는 코어-쉘 구조를 갖는 칼코지나이드계 나노입자는 기존 칼코지나이드계 나노입자에 비해 1250 nm의 근적외선 발광 특성이 매우 향상된다. 따라서 근적외선을 이용하는 응용분야 중 특히 피부미용, LED 등의 응용분야에 활용하였을 경우 효율이 매우 좋아질 것으로 기대된다. The manufacturing method provided in one aspect of the present invention has an economical effect as a method capable of manufacturing a chalcogenide-based nanoparticle having a core-shell structure by a simple method. In addition, the chalcogenide-based nanoparticles having a core-shell structure provided in another aspect of the present invention have a very improved near-infrared light emission property of 1250 nm compared to the existing chalcogenide-based nanoparticles. Therefore, it is expected that the efficiency will be greatly improved when it is used in applications such as skin beauty and LED, among applications that use near infrared rays.

도 1은 실시예 1에서 제조된 코어-쉘 구조의 칼코지나이드계 나노입자(Ag2S@ZnS)의 제조방법을 나타낸 모식도이고;
도 2는 실시예 1에서 제조된 코어-쉘 구조의 칼코지나이드계 나노입자(Ag2S@ZnS)의 X-선 회절분석 그래프이고;
도 3은 실시예 1에서 제조된 코어-쉘 구조의 칼코지나이드계 나노입자(Ag2S@ZnS)의 근적외선 발광 스펙트럼이고;
도 4는 실시예 1 내지 4에서 제조된 코어-쉘 구조의 칼코지나이드계 나노입자(Ag2S@ZnS)의 근적외선 발광 스펙트럼이고;
도 5는 실시예 1 및 실시예 5 내지 7에서 제조된 코어-쉘 구조의 칼코지나이드계 나노입자(Ag2S@ZnS)의 근적외선 발광 스펙트럼이고;
도 6은 실시예 1에서 제조된 코어-쉘 구조의 칼코지나이드계 나노입자(Ag2S@ZnS)의 EDS 원소분석 스펙트럼이다.1 is a schematic diagram showing a method of manufacturing a chalcogenide nanoparticle (Ag 2 S@ZnS) having a core-shell structure prepared in Example 1;
2 is an X-ray diffraction analysis graph of the chalcogenide nanoparticles (Ag 2 S@ZnS) having a core-shell structure prepared in Example 1;
3 is a near-infrared emission spectrum of the chalcogenide nanoparticles (Ag 2 S@ZnS) having a core-shell structure prepared in Example 1;
4 is a near-infrared emission spectrum of the chalcogenide-based nanoparticles (Ag 2 S@ZnS) of the core-shell structure prepared in Examples 1 to 4;
5 is a near-infrared emission spectrum of the chalcogenide-based nanoparticles (Ag 2 S@ZnS) of the core-shell structure prepared in Examples 1 and 5 to 7;
Figure 6 is an EDS elemental analysis spectrum of the chalcogenide nanoparticles (Ag 2 S@ZnS) of the core-shell structure prepared in Example 1.

본 발명의 일 측면에서In one aspect of the invention

제1 금속염을 황(S), 셀레늄(Se) 및 텔루륨(Te)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종의 칼코겐 원소를 함유하는 유기용매와 혼합하여 제1 혼합용액을 제조하고 초음파를 조사하여 칼코지나이드계 나노입자를 형성하는 단계; 및The first metal salt is mixed with an organic solvent containing one chalcogen element selected from the group consisting of sulfur (S), selenium (Se), and tellurium (Te) to prepare a first mixed solution and irradiated with ultrasonic waves. Forming a chalcogenide nanoparticle; And

상기 칼코지나이드계 나노입자가 형성된 제1 혼합용액에 제2 금속염를 혼합하여 제2 혼합용액을 제조하고 초음파를 조사하는 단계;를 포함하는 코어-쉘 구조의 칼코지나이드계 나노입자의 제조방법이 제공된다.A method for preparing a chalcogenide nanoparticle having a core-shell structure comprising: mixing a first metal mixture with the chalcogenide nanoparticles to form a second metal salt and irradiating ultrasound; Is provided.

이때, 도 1에 본 발명의 일 측면에서 제공되는 코어-쉘 구조의 칼코지나이드계 나노입자의 제조방법의 일례를 모식도로 나타내었으며,At this time, FIG. 1 schematically shows an example of a method for manufacturing a chalcogenide-based nanoparticle having a core-shell structure provided in one aspect of the present invention.

이하, 본 발명의 일 측면에서 제공되는 코어-쉘 구조의 칼코지나이드계 나노입자의 제조방법에 대하여 각 단계별로 상세히 설명한다.Hereinafter, a method for manufacturing a chalcogenide nanoparticle having a core-shell structure provided in one aspect of the present invention will be described in detail for each step.

먼저, 본 발명의 일 측면에서 제공되는 코어-쉘 구조의 칼코지나이드계 나노입자의 제조방법은 제1 금속염을 황(S), 셀레늄(Se) 및 텔루륨(Te)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종의 칼코겐 원소를 함유하는 유기용매와 혼합하여 제1 혼합용액을 제조하고 초음파를 조사하여 칼코지나이드계 나노입자를 형성하는 단계를 포함한다.First, the method for manufacturing a core-shell structured chalcogenide-based nanoparticle provided in one aspect of the present invention is selected from the group consisting of sulfur (S), selenium (Se), and tellurium (Te) for the first metal salt. And mixing the organic solvent containing one type of chalcogen element to prepare a first mixed solution and irradiating ultrasound to form a chalcogenide nanoparticle.

상기 단계는 코어-쉘 구조의 칼코지나이드계 나노입자를 제조하기 위해 먼저 코어인 칼코지나이드계 나노입자를 제조하는 단계로, 제1 금속을 포함하는 제1 금속염을 황, 셀레늄 또는 텔루륨의 칼코겐 원소를 함유하는 유기용매에 첨가한 후 초음파를 조사하여 칼코지나이드계 코어 나노입자를 형성한다.The step is a step of preparing a chalcogenide-based nanoparticle which is a core first in order to prepare a chalcogenide-based nanoparticle having a core-shell structure, wherein the first metal salt containing the first metal is sulfur, selenium or tellurium. After adding to an organic solvent containing a chalcogen element, ultrasonic waves are irradiated to form a chalcogenide-based core nanoparticle.

이때, 상기 제1 금속염에서 제1 금속은 은(Ag), 구리(Cu), 납(Pb) 및 카드뮴(Cd) 등일 수 있으며, 바람직하게는 은일 수 있다.In this case, the first metal in the first metal salt may be silver (Ag), copper (Cu), lead (Pb), cadmium (Cd), and the like, preferably silver.

또한, 상기 제1 금속염에서 염은 나이트레이트, 카보네이트, 클로라이드, 포스페이트, 보레이트, 설페이트, 옥사이드, 설포네이트, 스테아레이트, 미리스테이트, 아세테이트, 아세틸아세토네이트, 이들의 수화물 및 이들의 혼합물 등일 수 있다.In addition, the salt in the first metal salt may be nitrate, carbonate, chloride, phosphate, borate, sulfate, oxide, sulfonate, stearate, myristate, acetate, acetylacetonate, hydrates thereof, and mixtures thereof.

나아가, 상기 유기용매는 C6-8의 아릴티올, 직쇄 또는 분지쇄의 C1-20 알킬티올, 직쇄 또는 분지쇄의 C1-20 알케닐티올 및 직쇄 또는 분지쇄의 C1-20 알카이닐티올 등의 티올계 유기용매; C6-8의 아릴셀레놀, 직쇄 또는 분지쇄의 C1-20 알킬셀레놀, 직쇄 또는 분지쇄의 C1-20 알케닐셀레놀 및 직쇄 또는 분지쇄의 C1-20 알카이닐셀레놀 등의 셀레놀계 유기용매; 및 C6-8의 아릴텔루롤, 직쇄 또는 분지쇄의 C1-20 알킬텔루롤, 직쇄 또는 분지쇄의 C1-20 알케닐텔루롤, 직쇄 또는 분지쇄의 C1-20 알카이닐텔루롤 등의 텔루롤계 유기용매; 등을 사용할 수 있다. 바람직하게는, 상기 유기용매로 메탄티올, 1-프로판티올, 2-프로판티올, 부탄티올, 펜탄티올, 옥탄티올, 도데칸티올, 메탄셀레놀, 1-프로판셀레놀, 2-프로판셀레놀, 부탄셀레놀, 펜탄셀레놀, 옥탄셀레놀, 도데칸셀레놀, 메탄텔루롤, 1-프로판텔루롤, 2-프로판텔루롤, 부탄텔루롤, 펜탄텔루롤, 옥탄텔루롤, 도데칸텔루롤 등을 사용할 수 있다.Furthermore, the organic solvent is C 6-8 arylthiol, straight or branched C 1-20 alkylthiol, straight or branched C 1-20 alkenylthiol, and straight or branched C 1-20 alkynyl Thiol-based organic solvents such as thiol; C 6-8 aryl selenol, straight or branched C 1-20 alkyl selenol, straight or branched C 1-20 alkenyl selenol and straight or branched C 1-20 alkynyl selenol, etc. Selenol-based organic solvent; And C 6-8 aryltelurol, straight or branched chain C 1-20 alkyltelurol, straight or branched chain C 1-20 alkenyltelurol, straight or branched chain C 1-20 alkynyltelurol, etc. Tellurol-based organic solvents; Etc. can be used. Preferably, as the organic solvent, methanethiol, 1-propanethiol, 2-propanethiol, butanethiol, pentanethiol, octanethiol, dodecanethiol, methane selenol, 1-propane selenol, 2-propane selenol, Butane selenol, pentane selenol, octane selenol, dodecane selenol, methanetellurol, 1-propanetellurol, 2-propanetellurol, butanetellurol, pentanetellol, octanetellol, dodecanetellol, etc. Can be used.

또한, 상기 제1 혼합용액에 조사되는 초음파는 2 내지 200 kHz의 강도로 조사될 수 있으며, 5 내지 100 kHz의 강도로 조사될 수 있고, 10 내지 50 kHz의 강도로 조사될 수 있다. In addition, ultrasonic waves irradiated to the first mixed solution may be irradiated with an intensity of 2 to 200 kHz, irradiated with an intensity of 5 to 100 kHz, and irradiated with an intensity of 10 to 50 kHz.

나아가, 상기 제1 혼합용액에 초음파가 조사되는 시간은 10분 내지 120분일 수 있으며, 20분 내지 60분일 수 있고, 30분 내지 40분일 수 있다.Furthermore, the time at which the first mixed solution is irradiated with ultrasound may be 10 minutes to 120 minutes, 20 minutes to 60 minutes, and 30 minutes to 40 minutes.

상기 초음파가 2 kHz 미만의 강도로 조사될 경우, 초음파 조사가 충분히 이루어지지 않아 나노입자가 제조되지 않는 문제가 있고, 200 kHz 초과의 강도로 조사될 경우, 나노입자들이 응집되어 집합체를 형성하는 문제점이 발생할 수 있다.When the ultrasonic waves are irradiated with an intensity of less than 2 kHz, there is a problem that nanoparticles are not manufactured due to insufficient ultrasonic irradiation, and when irradiated with an intensity of more than 200 kHz, the nanoparticles aggregate to form aggregates. This can happen.

다음으로, 본 발명의 일 측면에서 제공되는 코어-쉘 구조의 칼코지나이드계 나노입자의 제조방법은 상기 칼코지나이드계 나노입자가 형성된 제1 혼합용액에 제2 금속염를 혼합하여 제2 혼합용액을 제조하고 초음파를 조사하는 단계를 포함한다.Next, in the method for preparing a core-shell structured chalcogenide-based nanoparticle provided in one aspect of the present invention, a second mixed solution is mixed with a second metal salt in the first mixed solution in which the chalcogenide-based nanoparticle is formed. Manufacturing and irradiating ultrasound.

상기 단계에서는 전단계에서 초음파 조사를 통해 형성된 코어인 칼코지나이드계 나노입자를 포함하는 제1 혼합용액에 쉘을 형성하기 위하여 제2 금속염를 혼합하고 초음파 조사를 수행하여 칼코지나이드계 쉘을 형성한다.In the above step, a second metal salt is mixed to form a shell in a first mixed solution containing chalcogenide nanoparticles, which is a core formed through ultrasonic irradiation in the previous step, and ultrasonic irradiation is performed to form a chalcogenide shell.

이때, 상기와 같이 제1 금속염 및 칼코겐 원소를 함유하는 유기용매의 혼합물인 제1 혼합용액에서 초음파 조사를 통해 코어를 형성하고, 이후 코어가 형성된 제1 혼합용액에 바로 제2 금속염을 혼합한 후 초음파 조사하여 제2 금속염과 혼합용액에 포함된 유기용매의 반응을 통해 칼코지나이드계 쉘을 형성함으로써 매우 빠른 시간과 저비용으로 코어-쉘 구조의 칼코지합성할 수 있다.At this time, a core is formed through ultrasonic irradiation in a first mixed solution, which is a mixture of the first metal salt and an organic solvent containing a chalcogen element, and then the second metal salt is directly mixed into the first mixed solution in which the core is formed. After the ultrasonic irradiation to form a chalcogenide-based shell through the reaction of the second metal salt and the organic solvent contained in the mixed solution, it is possible to synthesize chalcogenide of a core-shell structure at a very fast time and low cost.

상기 제2 금속염에서 제2 금속은 아연(Zn), 카드뮴(Cd) 등일 수 있으며, 바람직하게는 아연일 수 있다.In the second metal salt, the second metal may be zinc (Zn), cadmium (Cd), or the like, preferably zinc.

또한, 상기 제2 혼합용액에서 제2 금속의 함량은 1 mmol 내지 4 mmol인 것이 바람직하고, 2.5 mmol 내지 3.5 mmol인 것이 더욱 바람직하다. 가장 바람직하게는 상기 제2 금속의 함량이 3.0 mmol일 수 있다.In addition, the content of the second metal in the second mixed solution is preferably 1 mmol to 4 mmol, and more preferably 2.5 mmol to 3.5 mmol. Most preferably, the content of the second metal may be 3.0 mmol.

나아가, 상기 제2 금속염에서 염은 운데실네이트, 아세테이트, 스테아레이트, 아세테이트, 이들의 수화물 및 이들의 혼합물 등일 수 있다. 바람직하게는 운데실네이트일 수 있다.Furthermore, in the second metal salt, the salt may be undecylate, acetate, stearate, acetate, hydrates thereof, and mixtures thereof. It may be preferably undecylate.

이때, 상기 제2 혼합용액은 아민계 물질을 더 포함할 수 있고, 바람직하게는 올레일아민(oleylamine)을 더 포함할 수 있다.At this time, the second mixed solution may further include an amine-based material, and preferably may further include oleylamine.

또한, 상기 제2 혼합용액에 조사되는 초음파는 1 내지 100 kHz의 강도로 조사되며, 상기 제1 혼합용액에 조사되는 초음파의 강도보다 낮은 것이 바람직하다. 상기 제2 혼합용액에 조사되는 초음파는 1 내지 50 kHz의 강도로 조사될 수 있으며, 5 내지 30 kHz의 강도로 조사될 수 있고, 10 내지 20 kHz의 강도로 조사될 수 있다. In addition, the ultrasonic wave irradiated to the second mixed solution is irradiated with an intensity of 1 to 100 kHz, and it is preferable that it is lower than the intensity of the ultrasonic wave irradiated to the first mixed solution. The ultrasonic waves irradiated to the second mixed solution may be irradiated with an intensity of 1 to 50 kHz, irradiated with an intensity of 5 to 30 kHz, and irradiated with an intensity of 10 to 20 kHz.

나아가, 상기 제2 혼합용액에 초음파가 조사되는 시간은 5분 내지 80분일 수 있으며, 10분 내지 40분일 수 있고, 15분 내지 30분일 수 있다.Furthermore, the time at which ultrasonic waves are irradiated to the second mixed solution may be 5 minutes to 80 minutes, 10 minutes to 40 minutes, and 15 minutes to 30 minutes.

상기 초음파가 1 kHz 미만의 강도로 조사될 경우, 초음파 조사가 충분히 이루어지지 않아 원하는 형태의 쉘이 형성되지 않는 문제점이 있고, 100 kHz 초과의 강도로 조사될 경우, 초음파 세기가 너무 강해 제2 금속염이 칼코지나이드계 쉘을 형성하지 못하고 분해되어버리는 문제점이 발생할 수 있다.When the ultrasonic waves are irradiated at an intensity of less than 1 kHz, there is a problem in that the shell of a desired shape is not formed due to insufficient ultrasonic irradiation, and when irradiated at an intensity of more than 100 kHz, the ultrasonic intensity is too strong to cause the second metal salt The chalcogenide-based shell may fail to form and decompose.

또한, 상기 코어-쉘 구조의 칼코지나이드계 나노입자의 제조방법은 코어-쉘 구조의 칼코지나이드계 나노입자를 세척하는 단계; 및 상기 코어-쉘 구조의 칼코지나이드계 나노입자를 건조하는 단계;를 더 포함할 수 있다.In addition, the method for preparing the core-shell structured chalcogenide-based nanoparticles includes washing the core-shell structured chalcogenide-based nanoparticles; And drying the chalcogenide nanoparticles having the core-shell structure.

상기 세척하는 단계는 코어-쉘 구조의 칼코지나이드계 나노입자가 형성된 제2 혼합용액에 과량의 유기용매를 첨가하여 수행될 수 있다. 상기 유기용매는 아세톤을 사용할 수 있다. 이후 원심분리에 의해 나노입자를 분리할 수 있고, 상기 세척하는 단계는 3회 이상 수행할 수 있다.The washing may be performed by adding an excess of organic solvent to the second mixed solution in which the chalcogenide nanoparticles having a core-shell structure are formed. Acetone may be used as the organic solvent. Thereafter, the nanoparticles may be separated by centrifugation, and the washing step may be performed three or more times.

또한, 상기 건조하는 단계는 30℃ 내지 150℃의 온도에서 수행할 수 있고, 50℃ 내지 120℃의 온도에서 수행할 수 있으며, 50℃ 내지 100℃의 온도에서 수행할 수 있다. 상기 건조하는 단계는 60분 내지 1200분 동안 수행할 수 있고, 180분 내지 1080분 동안 수행할 수 있으며, 240분 내지 600분 동안 수행할 수 있다.In addition, the drying step may be performed at a temperature of 30 ℃ to 150 ℃, can be performed at a temperature of 50 ℃ to 120 ℃, can be performed at a temperature of 50 ℃ to 100 ℃. The drying step may be performed for 60 minutes to 1200 minutes, may be performed for 180 minutes to 1080 minutes, and may be performed for 240 minutes to 600 minutes.

나아가, 본 발명의 다른 측면에서Furthermore, in another aspect of the invention

상기의 제조방법으로 제조되고,Prepared by the above manufacturing method,

제1 칼코지나이드계 금속 코어; 및A first chalcogenide-based metal core; And

제2 칼코지나이드계 금속 쉘;을 포함하는 칼코지나이드계 나노입자가 제공된다.A second chalcogenide-based metal shell; chalcogenide-based nanoparticles are provided.

본 발명에서 제공하는 칼코지나이드계 나노입자는 코어-쉘 구조의 칼코지나이드계 나노입자로, 제1 칼코지나이드계 금속으로 이루어진 코어 및 제2 칼코지나이드계 금속으로 이루어진 쉘을 포함한다.The chalcogenide-based nanoparticles provided by the present invention are core-shell structured chalcogenide-based nanoparticles, and include a core made of a first chalcogenide-based metal and a shell made of a second chalcogenide-based metal.

상기 제1 칼코지나이드계 금속은 Ag2S, Ag2Se, Ag2Te, CuS, CuSe, CuTe, PbS, PbSe, PbTe, CdS, CdSe 및 CdTe 등일 수 있고, 상기 제2 칼코지나이드계 금속은 ZnS, ZnSe, ZnTe, CdS, CdSe 및 CdTe 등일 수 있다.The first chalcogenide-based metal may be Ag 2 S, Ag 2 Se, Ag 2 Te, CuS, CuSe, CuTe, PbS, PbSe, PbTe, CdS, CdSe, CdTe, etc., and the second chalcogenide-based metal May be ZnS, ZnSe, ZnTe, CdS, CdSe and CdTe.

또한, 본 발명의 또 다른 측면에서In addition, in another aspect of the present invention

제1 금속염을 황(S), 셀레늄(Se) 및 텔루륨(Te)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종의 칼코겐 원소를 함유하는 유기용매와 혼합하여 제1 혼합용액을 제조하고 초음파를 조사하여 칼코지나이드계 나노입자를 형성하는 단계;The first metal salt is mixed with an organic solvent containing one chalcogen element selected from the group consisting of sulfur (S), selenium (Se), and tellurium (Te) to prepare a first mixed solution and irradiated with ultrasonic waves. Forming a chalcogenide nanoparticle;

상기 칼코지나이드계 나노입자가 형성된 제1 혼합용액에 제2 금속염를 혼합하여 제2 혼합용액을 제조하고 초음파를 조사하여 코어-쉘 구조의 칼코지나이드계 나노입자를 제조하는 단계; 및Preparing a second mixed solution by mixing a second metal salt with the first mixed solution in which the chalcogenide-based nanoparticles are formed, and irradiating ultrasound to produce a chalcogenide-based nanoparticle having a core-shell structure; And

상기 코어-쉘 구조의 칼코지나이드계 나노입자를 사용하여 발광 소자를 제조하는 단계;를 포함하는 코어-쉘 구조의 칼코지나이드계 나노입자를 포함하는 발광 소자의 제조방법이 제공된다.A method of manufacturing a light-emitting device comprising a core-shell structured chalcogenide-based nanoparticle is provided; manufacturing a light-emitting device using the core-shell structured chalcogenide-based nanoparticle.

이때, 상기 발광 소자의 제조방법의 구체적인 설명은 상기 코어-쉘 구조의 칼코지나이드계 나노입자의 제조방법에서 설명한 바와 동일하므로 이하에서 상세한 설명은 생략한다.At this time, the detailed description of the manufacturing method of the light emitting device is the same as that described in the method of manufacturing the chalcogenide nanoparticles having the core-shell structure, and thus detailed description thereof will be omitted.

이하, 본 발명의 실시예 및 실험예에 대해 상세히 설명한다. Hereinafter, examples and experimental examples of the present invention will be described in detail.

단, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예 및 실험예에 한정되는 것은 아니다.However, the following examples and experimental examples are merely illustrative of the present invention, and the contents of the present invention are not limited to the following examples and experimental examples.

<< 실시예Example 1> Ag 1> Ag 22 S@ZnS 나노입자의 제조-1Preparation of S@ZnS nanoparticles-1

단계 1: 질산은 1 mmol을 10 ml 도데칸티올이 들어가 있는 용기에 넣고 초음파 조사기를 이용하여 30분간 20 kHz(50%) 강도의 초음파를 조사하여 황화은(Ag2S) 나노입자 코어를 형성하였다Step 1: 1 mmol of silver nitrate was placed in a container containing 10 ml dodecanethiol and irradiated with ultrasonic waves of 20 kHz (50%) intensity for 30 minutes using an ultrasonic irradiator to form a silver sulfide (Ag 2 S) nanoparticle core.

단계 2: 아연 운데실네이트(Zinc undecylenate) 8.6384 g을 20 ml의 올레일아민(oleylamine)과 혼합하여 아연 전구체 용액을 제조하고, 상기 황화은 나노입자가 분산되어 있는 용액에 상기 아연 전구체 용액 3 ml를 넣고 20분간 12 kHz(30%) 강도의 초음파를 조사하여 코어-쉘 구조의 칼코지나이드계 나노입자로서 Ag2S 코어 및 ZnS 쉘을 포함하는 나노입자를 제조하였다. 이때, 상기 아연의 함량은 3 mmol이다.Step 2: A zinc precursor solution is prepared by mixing 8.6384 g of zinc undecylenate with 20 ml of oleylamine, and 3 ml of the zinc precursor solution is added to the solution in which the silver sulfide nanoparticles are dispersed. After inserting and irradiating ultrasonic waves of 12 kHz (30%) intensity for 20 minutes, nanoparticles including an Ag 2 S core and a ZnS shell were prepared as a chalcogenide nanoparticle having a core-shell structure. At this time, the content of zinc is 3 mmol.

이후, 상기 코어-쉘 칼코지나이드계 나노입자가 제조된 혼합용액에 과량의 아세톤을 첨가하고, 원심분리를 하여 코어-쉘 칼코지나이드계 나노입자와 상층액을 분리하여 상층액은 제거하는 세척과정은 최소 3회 이상 반복하였고, 침전물은 70℃에서 5시간 건조하여 코어-쉘 구조의 칼코지나이드계 나노입자 분말을 얻었다.Thereafter, an excess of acetone is added to the mixed solution in which the core-shell chalcogenide-based nanoparticles are prepared, and centrifugation is performed to separate the core-shell chalcogenide-based nanoparticles and the supernatant to remove the supernatant. The process was repeated at least three times, and the precipitate was dried at 70° C. for 5 hours to obtain a core-shell structure chalcogenide nanoparticle powder.

<< 실시예Example 2> Ag 2> Ag 22 S@ZnS 나노입자의 제조-2Preparation of S@ZnS nanoparticles-2

상기 실시예 1의 단계 2에서 아연 전구체 용액을 통해 혼합되는 아연의 함량이 1 mmol인 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 코어-쉘 구조의 칼코지나이드계 나노입자를 제조하였다.The chalcogenide nanoparticles having a core-shell structure were prepared in the same manner as in Example 1, except that the content of zinc mixed through the zinc precursor solution in Step 2 of Example 1 was 1 mmol.

<< 실시예Example 3> Ag 3> Ag 22 S@ZnS 나노입자의 제조-3Preparation of S@ZnS nanoparticles-3

상기 실시예 1의 단계 2에서 아연 전구체 용액을 통해 혼합되는 아연의 함량이 2 mmol인 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 코어-쉘 구조의 칼코지나이드계 나노입자를 제조하였다.The chalcogenide nanoparticles having a core-shell structure were prepared in the same manner as in Example 1, except that the content of zinc mixed through the zinc precursor solution in Step 2 of Example 1 was 2 mmol.

<< 실시예Example 4> Ag 4> Ag 22 S@ZnS 나노입자의 제조-4Preparation of S@ZnS nanoparticles-4

상기 실시예 1의 단계 2에서 아연 전구체 용액을 통해 혼합되는 아연의 함량이 4 mmol인 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 코어-쉘 구조의 칼코지나이드계 나노입자를 제조하였다.The chalcogenide-based nanoparticles having a core-shell structure were prepared in the same manner as in Example 1, except that the content of zinc mixed through the zinc precursor solution in Step 2 of Example 1 was 4 mmol.

<< 실시예Example 5> Ag 5> Ag 22 S@ZnS 나노입자의 제조-5Preparation of S@ZnS nanoparticles-5

상기 실시예 1의 단계 2에서 아연 운데실네이트(Zinc undecylenate)가 아닌 아연 아세테이트(Zinc acetate)를 사용한 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 코어-쉘 구조의 칼코지나이드계 나노입자를 제조하였다.The same procedure as in Example 1 was performed, except that Zinc acetate instead of Zinc undecylenate was used in Step 2 of Example 1 to obtain the core-shell structured chalcogenide nanoparticles. It was prepared.

<< 실시예Example 6> Ag 6> Ag 22 S@ZnS 나노입자의 제조-6Preparation of S@ZnS nanoparticles-6

상기 실시예 1의 단계 2에서 아연 운데실네이트(Zinc undecylenate)가 아닌 아연 스테아레이트(Zinc stearate)를 사용한 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 코어-쉘 구조의 칼코지나이드계 나노입자를 제조하였다.Performed in the same manner as in Example 1, except that zinc stearate (Zinc undecylenate) was used in Step 2 of Example 1, and core-shell structured chalcogenide nanoparticles were used. Was prepared.

<< 실시예Example 7> Ag 7> Ag 22 S@ZnS 나노입자의 제조-7Preparation of S@ZnS nanoparticles-7

상기 실시예 1의 단계 2에서 아연 운데실네이트(Zinc undecylenate)가 아닌 아연 나이트레이트(Zinc nitrate)를 사용한 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 코어-쉘 구조의 칼코지나이드계 나노입자를 제조하였다.The chalcogenide nanoparticles of the core-shell structure were carried out in the same manner as in Example 1, except that zinc nitrate instead of zinc undecylenate was used in Step 2 of Example 1 Was prepared.

<< 실험예Experimental Example 1> X-선 회절 분석 1> X-ray diffraction analysis

본 발명에 따른 코어-쉘 구조의 칼코지나이드계 나노입자의 모폴로지를 분석하기 위하여, 상기 실시예 1에서 제조된 코어-쉘 구조의 칼코지나이드계 나노입자를 X-선 회절 분석(XRD, Rgiaku사의 D/MAX2200V/PC)으로 분석하였으며, 그 결과를 도 2에 나타내었다.X-ray diffraction analysis (XRD, Rgiaku) of the core-shell structured chalcogenide-based nanoparticles prepared in Example 1 to analyze the morphology of the core-shell structured chalcogenide-based nanoparticles according to the present invention D/MAX2200V/PC), and the results are shown in FIG. 2.

도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 실시예 1의 단계 1에서 형성된 황화은(Ag2S)의 경우(도 2 (a) 참조) 대부분이 황화은 피크(JCPDS # 01-014-0072)의 피크와 일치하고, 상기 실시예 1에서 제조된 코어-쉘 구조의 칼코지나이드계 나노입자의 경우(도 2 (b) 참조) 대부분이 황화은으로 구성되어 있고 표시한 바와 같이 황화아연(ZnS)(JCPDS # 01-074-5017)의 피크들이 섞여 있는 패턴을 확인할 수 있다.As shown in FIG. 2, in the case of silver sulfide (Ag 2 S) formed in step 1 of Example 1 (see FIG. 2(a)), most of the silver sulfide peaks (JCPDS # 01-014-0072) coincide with the peaks. , In the case of the chalcogenide-based nanoparticles of the core-shell structure prepared in Example 1 (see Fig. 2 (b)) is mostly composed of silver sulfide and zinc sulfide (ZnS) (JCPDS # 01- as shown) The patterns in which the peaks of 074-5017) are mixed can be confirmed.

이를 통해, 상기 실시예 1에서 제조된 코어-쉘 구조의 칼코지나이드계 나노입자는 결정성 있게 제조된 것을 확인할 수 있다.Through this, it can be confirmed that the chalcogenide-based nanoparticles of the core-shell structure prepared in Example 1 were crystalline.

<< 실험예Experimental Example 2> 형광( 2> Fluorescence ( PLPL ) 세기 분석) Century Analysis

본 발명에 따른 코어-쉘 구조의 칼코지나이드계 나노입자의 특성을 분석하기 위하여, 상기 실시예 1에서 제조된 코어-쉘 구조의 칼코지나이드계 나노입자의 근적외선 발광스펙트럼(Shimadzu사의 SolidSpec-3700)을 분석하였으며, 그 결과를 도 3에 나타내었다.In order to analyze the properties of the core-shell structured chalcogenide-based nanoparticles according to the present invention, the near-infrared emission spectrum of the core-shell structured chalcogenide-based nanoparticles prepared in Example 1 (SolidSpec-3700 from Shimadzu) ) Was analyzed, and the results are shown in FIG. 3.

도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 실시예 1에서 제조한 코어-쉘 구조의 칼코지나이드계 나노입자의 적외선 발광스펙트럼은 825 nm 여기원을 받아 1250 nm에서 최대파장을 갖는 발광을 보여준다. 또한, 쉘 구조를 갖지않는 황화은(Ag2S) 나노입자보다 매우 높은 발광세기를 가지는 것을 확인할 수 있었다.As shown in FIG. 3, the infrared emission spectrum of the chalcogenide nanoparticles of the core-shell structure prepared in Example 1 receives 825 nm excitation source and shows emission with a maximum wavelength at 1250 nm. In addition, it was confirmed that it has a much higher luminescence intensity than silver sulfide (Ag 2 S) nanoparticles without a shell structure.

이를 통해, 상기 실시예 1에서 제조한 코어-쉘 구조 칼코지나이드계 나노입자가 1250 nm의 근적외선을 방출하며, 쉘 구조를 갖지않는 나노입자보다 매우 높은 발광효율을 가지는 것을 확인하였다.Through this, it was confirmed that the core-shell structured chalcogenide-based nanoparticles prepared in Example 1 emit near-infrared rays of 1250 nm and have a very high luminous efficiency than nanoparticles without a shell structure.

<< 실험예Experimental Example 3> 제2 금속염의 금속 함량에 따른 형광( 3> Fluorescence according to the metal content of the second metal salt ( PLPL ) 세기 분석) Century Analysis

본 발명에 따른 코어-쉘 구조의 칼코지나이드계 나노입자의 제조방법에서 쉘을 형성하기 위한 금속의 몰수에 따른 나노입자의 특성 변화를 확인하기 위하여, 상기 실시예 1 내지 4에서 제조된 코어-쉘 구조의 칼코지나이드계 나노입자의 근적외선 발광스펙트럼(Shimadzu사의 SolidSpec-3700)을 분석하였으며, 그 결과를 도 4에 나타내었다.Cores prepared in Examples 1 to 4 in order to confirm the change in properties of nanoparticles according to the number of moles of metal for forming a shell in the method of manufacturing a core-shell structured chalcogenide-based nanoparticles according to the present invention The near-infrared emission spectrum (SolidSpec-3700 of Shimadzu) of the shell structure chalcogenide nanoparticles was analyzed, and the results are shown in FIG. 4.

도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 실시예 2에서 1 mmol의 아연을 사용하여 나노입자를 제조한 경우 낮은 형광 세기를 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 상기 실시예 3 및 4에서 각각 2 mmol 및 4 mmol의 아연을 사용하여 나노입자를 제조한 경우에도 비교적 낮은 형광 세기를 나타냄을 확인할 수 있었다.As shown in FIG. 4, when nanoparticles were prepared using 1 mmol of zinc in Example 2, it was confirmed that a low fluorescence intensity was exhibited. In addition, it was confirmed that the nanoparticles were prepared using 2 mmol and 4 mmol of zinc in Examples 3 and 4, respectively, and exhibited relatively low fluorescence intensity.

반면, 상기 실시예 1에서 3 mmol의 아연을 사용하여 나노입자를 제조한 경우 우수한 형광 세기를 나타냄을 확인할 수 있었다.On the other hand, when the nanoparticles were prepared using 3 mmol of zinc in Example 1, it was confirmed that it exhibits excellent fluorescence intensity.

이는, 쉘을 형성하기 위해 혼합되는 아연이 3 mmol을 초과하는 경우 쉘 구조가 형성되는 것이 아닌 별도의 나노입자를 형성하기 때문이다.This is because when the zinc mixed to form the shell exceeds 3 mmol, the shell structure is not formed but separate nanoparticles are formed.

<< 실험예Experimental Example 4> 제2 금속염의 염에 따른 형광( 4> Fluorescence according to the salt of the second metal salt ( PLPL ) 세기 분석) Century Analysis

본 발명에 따른 코어-쉘 구조의 칼코지나이드계 나노입자의 제조방법에서 쉘을 형성하기 위한 금속염의 염에 따른 나노입자의 특성 변화를 확인하기 위하여, 상기 실시예 1 및 실시예 5 내지 7에서 제조된 코어-쉘 구조의 칼코지나이드계 나노입자의 근적외선 발광스펙트럼(Shimadzu사의 SolidSpec-3700)을 분석하였으며, 그 결과를 도 5에 나타내었다.In order to confirm the change in the properties of the nanoparticles according to the salt of the metal salt for forming the shell in the method of manufacturing the core-shell structured chalcogenide nanoparticles according to the present invention, in Examples 1 and 5 to 7 The near-infrared emission spectrum (SolidSpec-3700 of Shimadzu) of the prepared core-shell structured chalcogenide nanoparticles was analyzed, and the results are shown in FIG. 5.

도 5에 나타낸 바와 같이, 제2 금속염의 염으로 운데실네이트를 적용한 실시예 1의 경우 우수한 형광 세기를 나타냄을 확인할 수 있었다.As shown in FIG. 5, it was confirmed that in the case of Example 1 in which undecylnate was applied as a salt of the second metal salt, it exhibited excellent fluorescence intensity.

<< 실험예Experimental Example 5> EDS 원소 분석 5> EDS Elemental Analysis

본 발명에 따른 코어-쉘 구조의 칼코지나이드계 나노입자의 모폴로지를 확인하기 위하여, 상기 실시예 1에서 제조된 코어-쉘 구조의 칼코지나이드계 나노입자의 EDS 원소분석(Bruker사의 Quantax 200 Energy Dispersive X-ray Spectrometer)을 수행하였으며, 그 결과를 도 6에 나타내었다.To confirm the morphology of the core-shell structured chalcogenide-based nanoparticles, EDS elemental analysis of the core-shell structured chalcogenide-based nanoparticles prepared in Example 1 (Bruker's Quantax 200 Energy Dispersive X-ray Spectrometer) was performed, and the results are shown in FIG. 6.

도 6에 나타난 바와 같이, 상기 실시예 1에서 제조된 코어-쉘 구조의 칼코지나이드계 나노입자가 황화아연 쉘 구조를 갖게 되면서 EDS 스펙트럼에서 아연 피크가 관찰되는 것을 확인할 수 있었다.As shown in FIG. 6, it was confirmed that the zinc peak was observed in the EDS spectrum while the chalcogenide nanoparticles of the core-shell structure prepared in Example 1 had a zinc sulfide shell structure.

이를 통해, 상기 실시예 1에서 제조한 코어-쉘 구조의 칼코지나이드계 나노입자가 황화아연 쉘구조를 갖는 것을 확인할 수 있었다.Through this, it was confirmed that the chalcogenide nanoparticles of the core-shell structure prepared in Example 1 had a zinc sulfide shell structure.

Claims (12)

제1 금속염을 황(S), 셀레늄(Se) 및 텔루륨(Te)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종의 칼코겐 원소를 함유하는 유기용매와 혼합하여 제1 혼합용액을 제조하고 초음파를 조사하여 칼코지나이드계 나노입자를 형성하는 단계; 및
상기 칼코지나이드계 나노입자가 형성된 제1 혼합용액에 제2 금속염를 혼합하여 제2 혼합용액을 제조하고 초음파를 조사하여, 칼코지나이드계 쉘을 형성하는 단계;를 포함하며,
상기 제2 혼합용액에 조사되는 초음파의 강도는 상기 제1 혼합용액에 조사되는 초음파의 강도보다 낮은 것을 특징으로 하는 코어-쉘 구조의 칼코지나이드계 나노입자의 제조방법.
The first metal salt is mixed with an organic solvent containing one chalcogen element selected from the group consisting of sulfur (S), selenium (Se), and tellurium (Te) to prepare a first mixed solution and irradiated with ultrasonic waves. Forming a chalcogenide nanoparticle; And
Including the step of forming a chalcogenide-based shell by mixing a second metal salt in the first mixed solution in which the chalcogenide-based nanoparticles are formed and irradiating ultrasonic waves.
Method of manufacturing a core-shell structure chalcogenide nanoparticles, characterized in that the intensity of the ultrasonic waves irradiated to the second mixed solution is lower than the intensity of the ultrasonic waves irradiated to the first mixed solution.
제1항에 있어서,
상기 제1 금속염에서 제1 금속은 은(Ag), 구리(Cu), 납(Pb) 및 카드뮴(Cd)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종인 것을 특징으로 하는 코어-쉘 구조의 칼코지나이드계 나노입자의 제조방법.
According to claim 1,
The first metal in the first metal salt is silver (Ag), copper (Cu), lead (Pb), and cadmium (Cd) is selected from the group consisting of a core-shell structure chalcogenide-based nano Method for producing particles.
제1항에 있어서,
상기 제1 금속염에서 염은 나이트레이트, 카보네이트, 클로라이드, 포스페이트, 보레이트, 설페이트, 옥사이드, 설포네이트, 스테아레이트, 미리스테이트, 아세테이트, 아세틸아세토네이트, 이들의 수화물 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종인 것을 특징으로 하는 코어-쉘 구조의 칼코지나이드계 나노입자의 제조방법.
According to claim 1,
In the first metal salt, the salt is selected from the group consisting of nitrate, carbonate, chloride, phosphate, borate, sulfate, oxide, sulfonate, stearate, myristate, acetate, acetylacetonate, hydrates thereof, and mixtures thereof. Method of manufacturing a core-shell structure chalcogenide nanoparticles, characterized in that one.
제1항에 있어서,
상기 유기용매는 C6-8의 아릴티올, 직쇄 또는 분지쇄의 C1-20 알킬티올, 직쇄 또는 분지쇄의 C1-20 알케닐티올 및 직쇄 또는 분지쇄의 C1-20 알카이닐티올으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종의 티올계 유기용매; C6-8의 아릴셀레놀, 직쇄 또는 분지쇄의 C1-20 알킬셀레놀, 직쇄 또는 분지쇄의 C1-20 알케닐셀레놀 및 직쇄 또는 분지쇄의 C1-20 알카이닐셀레놀으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종의 셀레놀계 유기용매; 및 C6-8의 아릴텔루롤, 직쇄 또는 분지쇄의 C1-20 알킬텔루롤, 직쇄 또는 분지쇄의 C1-20 알케닐텔루롤, 직쇄 또는 분지쇄의 C1-20 알카이닐텔루롤으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종의 텔루롤계 유기용매;로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종의 유기용매인 것을 특징으로 하는 코어-쉘 구조의 칼코지나이드계 나노입자의 제조방법.
According to claim 1,
The organic solvent is C 6-8 arylthiol, straight or branched chain C 1-20 alkyl thiol, straight or branched chain C 1-20 alkenylthiol and straight or branched chain C 1-20 alkynyl thiol A thiol-based organic solvent selected from the group consisting of; With C 6-8 arylselenol, straight or branched C 1-20 alkylselenol, straight or branched C 1-20 alkenylselenol and straight or branched C 1-20 alkynylselenol A selenol-based organic solvent selected from the group consisting of; And C 6-8 aryltelurol, straight or branched C 1-20 alkyltelurol, straight or branched C 1-20 alkenyltelurol, straight or branched C 1-20 alkynyltelurol Method for producing a chalcogenide nanoparticle having a core-shell structure, characterized in that it is one type of organic solvent selected from the group consisting of one type of tellurol-based organic solvent selected from the group.
제1항에 있어서,
상기 제1 혼합용액에 조사되는 초음파는 2 내지 200 kHz의 강도로 조사되는 것을 특징으로 하는 코어-쉘 구조의 칼코지나이드계 나노입자의 제조방법.
According to claim 1,
Method for producing a chalcogenide-based nanoparticle having a core-shell structure, characterized in that the ultrasonic waves irradiated to the first mixed solution are irradiated with an intensity of 2 to 200 kHz.
제1항에 있어서,
상기 제2 금속염에서 제2 금속은 아연(Zn) 및 카드뮴(Cd)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종인 것을 특징으로 하는 코어-쉘 구조의 칼코지나이드계 나노입자의 제조방법.
According to claim 1,
The second metal in the second metal salt is zinc (Zn) and cadmium (Cd) method of manufacturing a core-shell structure chalcogenide-based nanoparticles, characterized in that one member selected from the group consisting of.
제1항에 있어서,
상기 제2 혼합용액에서 제2 금속의 함량은 1 mmol 내지 4 mmol인 것을 특징으로 하는 코어-쉘 구조의 칼코지나이드계 나노입자의 제조방법.
According to claim 1,
Method of producing a chalcogenide-based nanoparticle having a core-shell structure, characterized in that the content of the second metal in the second mixed solution is 1 mmol to 4 mmol.
제1항에 있어서,
상기 제2 금속염에서 염은 운데실네이트, 아세테이트, 스테아레이트, 아세테이트, 이들의 수화물 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종인 것을 특징으로 하는 코어-쉘 구조의 칼코지나이드계 나노입자의 제조방법.
According to claim 1,
In the second metal salt, the salt is undecylate, acetate, stearate, acetate, hydrates thereof, and mixtures thereof. The core-shell structure of chalcogenide-based nanoparticles, characterized in that is selected from the group consisting of Way.
제1항에 있어서,
상기 제2 혼합용액에 조사되는 초음파는 1 내지 100 kHz의 강도로 조사되는 코어-쉘 구조의 칼코지나이드계 나노입자의 제조방법.
According to claim 1,
The ultrasonic wave irradiated to the second mixed solution is a method of manufacturing a chalcogenide nanoparticle having a core-shell structure irradiated with an intensity of 1 to 100 kHz.
제1항에 있어서,
상기 코어-쉘 구조의 칼코지나이드계 나노입자의 제조방법은,
코어-쉘 구조의 칼코지나이드계 나노입자를 세척하는 단계; 및
상기 코어-쉘 구조의 칼코지나이드계 나노입자를 건조하는 단계;를 더 포함하는 코어-쉘 구조의 칼코지나이드계 나노입자의 제조방법.
According to claim 1,
The method of manufacturing the chalcogenide-based nanoparticles of the core-shell structure,
Washing the core-shell structured chalcogenide nanoparticles; And
Drying the chalcogenide nanoparticles of the core-shell structure; Method of manufacturing a chalcogenide nanoparticles further comprising a core-shell structure.
삭제delete 제1 금속염을 황(S), 셀레늄(Se) 및 텔루륨(Te)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종의 칼코겐 원소를 함유하는 유기용매와 혼합하여 제1 혼합용액을 제조하고 초음파를 조사하여 칼코지나이드계 나노입자를 형성하는 단계;
상기 칼코지나이드계 나노입자가 형성된 제1 혼합용액에 제2 금속염를 혼합하여 제2 혼합용액을 제조하고 초음파를 조사하여 칼코지나이드계 쉘을 형성하여 코어-쉘 구조의 칼코지나이드계 나노입자를 제조하는 단계; 및
상기 코어-쉘 구조의 칼코지나이드계 나노입자를 사용하여 발광 소자를 제조하는 단계;를 포함하며
상기 제2 혼합용액에 조사되는 초음파의 강도는 상기 제1 혼합용액에 조사되는 초음파의 강도보다 낮은 것을 특징으로 하는 코어-쉘 구조의 칼코지나이드계 나노입자를 포함하는 발광 소자의 제조방법.The first metal salt is mixed with an organic solvent containing one chalcogen element selected from the group consisting of sulfur (S), selenium (Se), and tellurium (Te) to prepare a first mixed solution and irradiated with ultrasonic waves. Forming a chalcogenide nanoparticle;
The second mixed metal salt is mixed with the first mixed solution in which the chalcogenide-based nanoparticles are formed to prepare a second mixed solution, and ultrasonic is irradiated to form a chalcogenide-based shell to form a core-shell structured chalcogenide-based nanoparticle. Manufacturing; And
Including the step of manufacturing a light emitting device using the chalcogenide nanoparticles of the core-shell structure;
Method of manufacturing a light-emitting device comprising a chalcogenide-based nanoparticles of the core-shell structure, characterized in that the intensity of the ultrasonic waves irradiated to the second mixed solution is lower than the intensity of the ultrasonic waves irradiated to the first mixed solution.
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