專利名稱：一種摻雜In₂S₃量子點(diǎn)的鈉硼硅玻璃及其制備方法
—種摻雜In2S3量子點(diǎn)的鈉硼硅玻璃及其制備方法(—)技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于無機(jī)材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種摻雜In2S3量子點(diǎn)的鈉硼硅玻璃及其制備方法。背景技術(shù)：
近年來，國內(nèi)外學(xué)者對不同系列的摻雜量子點(diǎn)的玻璃在非線性光學(xué)領(lǐng)域做了大量的研究，并取得了不錯(cuò)的結(jié)果，比如摻雜Bi2S3量子點(diǎn)和PbS量子點(diǎn)的鈉硼硅玻璃表現(xiàn)出了較強(qiáng)的三階非線性光學(xué)性能，然而，現(xiàn)有的量子點(diǎn)Bi2S3或PbS的摻入?yún)s一定程度上改變了鈉硼硅基玻璃的基本的線性光學(xué)性能，摻雜Bi2S3量子點(diǎn)或PbS量子點(diǎn)的鈉硼硅玻璃在可見-近紅外波長范圍內(nèi)的透光率都不到10%。如何獲得一種不僅能夠保持鈉硼硅玻璃的光學(xué)基本特性、同時(shí)又能大幅度提高了其三階非線性光學(xué)性能的量子點(diǎn)玻璃是研究者關(guān)注的一個(gè)方面。
In2S3是一種重要的II1-VI族硫化物，作為一種直接能隙半導(dǎo)體，其禁帶寬度為2.O 2. 2eV，使其在光電子領(lǐng)域、光學(xué)領(lǐng)域以及太陽能電池等領(lǐng)域有廣泛的研究價(jià)值。近年來，很多學(xué)者的研究都聚焦在關(guān)于In2S3納米晶的制備方面，特別是在溶液體系中合成各種形貌的In2S3納米晶一直是研究的熱點(diǎn)。例如通過水熱法和化學(xué)沉積法合成了納米粒狀 In2S3晶體；通過金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積法制備了納米棒狀I(lǐng)n2S3晶體；通過氧化-硫化法制備了樹枝狀I(lǐng)n2S3納米晶等。然而，目前將In2S3量子點(diǎn)引入固相體材料中的制備研究還很少，還沒有關(guān)于In2S3量子點(diǎn)玻璃在非線性光學(xué)領(lǐng)域研究的相關(guān)報(bào)道。
目前玻璃的制備主要是利用高溫熔融法，但是該種方法需在高溫下進(jìn)行，不符合節(jié)能環(huán)保的要求，而且高溫下容易 出現(xiàn)團(tuán)聚現(xiàn)象，使得制備出的玻璃的均勻性較差。為了解決這些問題，科學(xué)工作者進(jìn)行了大量的研究，探究出了利用溶膠-凝膠法制備材料的方法。 本發(fā)明根據(jù)實(shí)際的實(shí)驗(yàn)條件以及可行的實(shí)驗(yàn)方案，提出利用溶膠-凝膠法結(jié)合氣氛控制來制備摻雜In2S3量子點(diǎn)的鈉硼硅玻璃，并對該量子點(diǎn)玻璃的微結(jié)構(gòu)和三階非線性光學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了研究。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的首要目的在于提供一種具有良好的三階非線性光學(xué)性能和熱穩(wěn)定性并在可見-紅外區(qū)域具有高透光率的摻雜In2S3量子點(diǎn)的鈉硼硅玻璃。
本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供一種利用溶膠-凝膠法結(jié)合氣氛控制制備所述摻雜 In2S3量子點(diǎn)的鈉硼硅玻璃的方法。
下面對本發(fā)明的技術(shù)方案做具體說明。
本發(fā)明提供了一種摻雜In2S3量子點(diǎn)的鈉硼硅玻璃，所述摻雜In2S3量子點(diǎn)的鈉硼硅玻璃是在鈉硼硅基玻璃中均勻摻雜In2S3量子點(diǎn)，所述鈉硼硅基玻璃的質(zhì)量百分比組成為5 15%Na20-15 30%B203-55 80%Si02 ;所述In2S3量子點(diǎn)的摻入量為鈉硼硅基玻璃質(zhì)量的 O. 1% 5. 0%。
本發(fā)明中，鈉硼硅基玻璃的組成對于獲得完整的量子點(diǎn)玻璃具有重要影響，合適的鈉硼硅基玻璃組成可使得量子點(diǎn)玻璃制備過程中凝膠不易開裂，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度較低。 優(yōu)選的，所述鈉硼硅基玻璃的質(zhì)量百分比組成為5 10%Na20-2(T25%B203-65 75%Si02，更優(yōu)選的，所述鈉硼硅基玻璃的質(zhì)量百分比組成為5 6%Na20-2(T25%B203-7(T75%Si02，最優(yōu)選鈉硼硅基玻璃的質(zhì)量百分比組成為5. 74%Na20-21. 38%B203_72. 88%Si02。
本發(fā)明中，In2S3量子點(diǎn)的摻入量優(yōu)選為鈉硼硅基玻璃質(zhì)量的O. 5% 2. 0%，優(yōu)選為1.5%。
本發(fā)明在鈉硼硅基玻璃中摻雜In2S3量子點(diǎn)，由于In2S3與Bi2S3和PbS相比具有更大的激子Bohr半徑為41nm (Bi2S3為29. 8nm,PbS為18nm),在晶體中這樣大的激子Bohr 半徑暗示在尺寸上有幾個(gè)納米，其電子和空穴以及激子很容易獲得強(qiáng)量子限域，更容易產(chǎn)生非線性光學(xué)效應(yīng)，其在SOOnm波段激光激發(fā)下的三階非線性極化率比鈉硼硅基玻璃大了 5個(gè)數(shù)量級以上。并且In2S3具有尖晶石結(jié)構(gòu)，具有更好的熱穩(wěn)定性，這是因?yàn)榉蔷€性光學(xué)屬于高能激光光學(xué)，這種高能的激光在介質(zhì)中傳播時(shí)，會使介質(zhì)中心的溫度變得很高，很容易使硫化物分解。另外，我們意外地發(fā)現(xiàn)，當(dāng)In2S3量子點(diǎn)引入鈉硼硅玻璃基質(zhì)之后，鈉硼硅玻璃在可見-近紅外波長范圍內(nèi)的光透過率仍然很大，為70%以上，也就是說In2S3量子點(diǎn)的引入，并沒有改變鈉硼硅基玻璃的基本的線性光學(xué)性能。因此In2S3量子點(diǎn)的引入，不僅保持了鈉硼硅玻璃的光學(xué)基本特性，同時(shí)又大幅度提高了它的三階非線性光學(xué)性能，成為有望制作高速全光邏輯器件的一種重要候選材料。
本發(fā)明還提供了一種所述的摻雜In2S3量子點(diǎn)的鈉硼硅玻璃的制備方法，所述制備方法按照如下步驟進(jìn)行
(I)以正硅酸乙酯、硼酸、鈉作為鈉硼硅基玻璃的先驅(qū)體，分別以無水乙醇、乙二醇甲醚、無水乙醇作為先驅(qū)體溶劑，制得二氧化硅先驅(qū)體溶液、氧化硼先驅(qū)體溶液、氧化鈉先驅(qū)體溶液，將三種先驅(qū)體溶液按比例混合，制得鈉硼硅溶膠，然后將硝酸銦的乙醇溶液加入鈉硼硅溶膠中，得到含硝酸銦鈉硼硅溶膠；
(2)將含硝酸銦鈉硼硅溶膠靜置固化得到濕凝膠，濕凝膠經(jīng)干燥變成含硝酸銦鈉硼硅干凝膠；
(3)所得含硝酸銦鈉硼硅干凝膠在加熱爐中以升溫速率O. 05、. 15°C /min升溫至 400^4500C，升溫過程中通入氧氣；然后通入氮?dú)鈱⒀鯕馀趴?，再通入氫氣，?(KT45(TC保溫3 10小時(shí)；然后通入硫化氫氣體，于40(T45(TC保溫3 10小時(shí)；再通入氮?dú)?，以升溫速率O. 15 O. 250C /min升溫至55(T650°C，然后保溫5 20小時(shí)，自然冷卻到常溫，得到摻雜In2S3量子點(diǎn)的鈉硼硅玻璃。
所述步驟(I)的操作中中，優(yōu)選將氧化硼先驅(qū)體溶液和氧化鈉先驅(qū)體溶液加入到二氧化硅先驅(qū)體溶液中，三種先驅(qū)體溶膠的混合比例可參考實(shí)際對于玻璃中三種組分含量的要求，但是考慮到實(shí)際操作中氧化硼先驅(qū)體溶液和氧化鈉先驅(qū)體溶液由于溶劑揮發(fā)會損失掉一些硼與鈉的先驅(qū)體，故硼與鈉的先驅(qū)體可適當(dāng)過量；而其中硝酸銦的加入量可根據(jù)實(shí)際需要的In2S3量子點(diǎn)的摻雜量而定。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以通過常規(guī)方法制得二氧化硅先驅(qū)體溶液、氧化硼先驅(qū)體溶液和氧化鈉先驅(qū)體溶液，例如二氧化硅先驅(qū)體溶液按照下述方法制備將正硅酸乙酯按體積比1:0. 75^1. 25溶于無水乙醇中，常溫下攪拌15飛Omin，即形成二氧化硅先驅(qū)體溶液；氧化硼先驅(qū)體溶液可按照下述方法制備將硼酸溶于乙二醇甲醚中，按照O. 27:0. 75 1. 25的摩爾比，在30 80°C下攪拌15 60min，得到氧化硼先驅(qū)體溶液；氧化鈉先驅(qū)體溶液可按照下述方法制備將鈉溶于無水乙醇中，按照O. 07:0. 75^1. 25 的摩爾比，形成氧化鈉酸先驅(qū)體溶液。
所述步驟(2)中，所述的靜置固化條件具體推薦為將含硝酸銦鈉硼硅溶膠在常溫下放置5 10天。所述的干燥條件推薦為將濕凝膠在80 150°C干燥20 50天，得到含硝酸銦鈉硼硅干凝膠。
所述步驟(3)中，所得含硝酸銦鈉硼硅干凝膠在加熱爐中先升溫至40(T45(TC，升溫過程中通入氧氣，目的是燃燒有機(jī)物并分解所摻入的硝酸銦，同時(shí)元素銦形成氧化銦。然后通入氮?dú)鈱⒀鯕馀趴?，再通入氫氣進(jìn)行保溫處理，目的是將干凝膠中的氧化銦充分還原為金屬銦單質(zhì)。再然后，將氫氣氣氛轉(zhuǎn)換為H2S氣氛，目的是將金屬銦單質(zhì)轉(zhuǎn)化為硫化銦。 最后，將氫氣氣氛轉(zhuǎn)換為氮?dú)鈿夥眨瑫r(shí)，升溫至550 650°C,并在此溫度下保溫5 20小時(shí)， 最終形成無開裂的含硫化銦量子點(diǎn)的鈉硼硅玻璃，這時(shí)的玻璃是一種致密的、含硫化銦量子點(diǎn)的玻璃體材料。
本發(fā)明步驟(3)中，先將干凝膠中的氧化銦還原成金屬銦單質(zhì)，再硫化生成硫化銦，這樣做相比于不經(jīng)金屬銦單質(zhì)階段直接硫化，能使得生成的量子點(diǎn)的結(jié)晶情況更加完美，且更加容易生成。另外，由于凝膠在最終密實(shí)前，是處在一種疏松的多孔結(jié)構(gòu)狀態(tài)，這種狀態(tài)下，極易由于外界環(huán)境(如溫度、真空度以及升溫速率等)的變化而開裂。故為了避免產(chǎn)品開裂，一方面，本發(fā)明采用高溫硫化，可以避免常規(guī)的低溫硫化帶來的反復(fù)升溫降溫再升溫容易使凝膠樣品開裂的問題；另一方面，本發(fā)明需嚴(yán)格控制溫度和升溫速率，優(yōu)選的步驟(3)中，所得干凝膠在加熱爐中以升溫速率O. 05、. 15°C /min升溫至420°C，升溫過程中通入氧氣；然后通入氮?dú)鈱⒀鯕馀趴眨偻ㄈ霘錃?，?20°C保溫3 10小時(shí)；然后通入硫化氫氣體，于420°C保溫3 10小時(shí)；再通入氮?dú)?，以升溫速率O. 15^0. 25V /min升溫至 600°C，然后保溫5 20小時(shí)，自然冷卻到常溫，得到摻雜In2S3量子點(diǎn)的鈉硼硅玻璃。
本發(fā)明所述的摻雜In2S3量子點(diǎn)的鈉硼硅玻璃具有較大的三階光學(xué)非線性極化率，并在可見-紅外區(qū)域具有高 的透光率，能夠應(yīng)用在光開關(guān)、光波導(dǎo)、光限制器、光發(fā)射設(shè)備、光轉(zhuǎn)換器等光學(xué)器件領(lǐng)域，尤其是在超高速光開關(guān)上。
本發(fā)明與現(xiàn)有的技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)
(I)本發(fā)明制得的摻雜In2S3量子點(diǎn)的鈉硼硅玻璃具有良好的三階非線性光學(xué)性能和熱穩(wěn)定性，并在可見-紅外區(qū)域具有高透光率的摻雜In2S3量子點(diǎn)的鈉硼硅玻璃。
(2)本發(fā)明利用溶膠-凝膠法結(jié)合氣氛控制方式，通過對反應(yīng)條件的嚴(yán)格控制，制得了摻雜In2S3量子點(diǎn)的鈉硼硅玻璃，該方法的優(yōu)勢在于1)可以實(shí)現(xiàn)摻雜的In2S3量子點(diǎn)在玻璃基質(zhì)中的均勻分布，并且尺寸可控。2)溶膠-凝膠過程在室溫下進(jìn)行，易于控制且可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的要求；5)燒結(jié)過程在相對低溫下進(jìn)行，與傳統(tǒng)的熔融法相比，比較節(jié)能。

圖1是實(shí)施例1得到的含硝酸銦鈉硼硅干凝膠的差熱-失重(TG-DTA)曲線。從 TG曲線可以看到，從室溫至450°C之間的溫度段內(nèi)，樣品有較為明顯的失重，重量損失大約為20%左右，而在500°C以后，樣品基本沒有重量損失。進(jìn)一步結(jié)合DTA曲線可以看到，在此溫度段內(nèi)有一個(gè)寬化的放熱峰，其產(chǎn)生可以歸結(jié)為上述失重過程中所引起的放熱。此外在DTA曲線中，可以觀察到520°C左右存在一個(gè)吸熱峰，而此時(shí)樣品也幾乎不再失重，因此該溫度應(yīng)該是玻璃轉(zhuǎn)變溫度Tg，此時(shí)玻璃硅氧四面體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和硼氧四面體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)已經(jīng)形成。隨著溫度的進(jìn)一步升高，該網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步密實(shí)化，孔徑進(jìn)一步減小，最終形成致密的玻璃網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
圖2是實(shí)施例1得到的含In2S3量子點(diǎn)的鈉硼硅玻璃的XRD譜圖，四方晶系的In2S3 的JCPDS數(shù)據(jù)也顯示在圖中。從圖中可以看到，由于鈉硼硅玻璃基體引起的背底噪聲使得摻雜濃度較低的In2S3衍射強(qiáng)度相對偏低，但是四方晶系的In2S3晶相的主要衍射峰(已經(jīng)標(biāo)注在圖中)均能觀察到，幾個(gè)主要的衍射峰與四方晶系In2S3CJCPDS no. 25-0390)的 (109)、(0012)、(1015)和(2212)晶面一致，沒有其他雜質(zhì)峰出現(xiàn)，這表明利用本發(fā)明的制備工藝可以制備出含In2S3量子點(diǎn)的鈉硼硅玻璃。
圖3為實(shí)施例1得到的含有In2S3量子點(diǎn)的鈉硼硅玻璃的高分辨光電子能譜圖， 其中(a)為銦元素的高分辨光電子能譜分析；(b)為S元素的高分辨光電子能譜分析。從圖3(a)中可以看到兩個(gè)強(qiáng)峰出現(xiàn)，分別位于442. 9eV和450. 4eV的結(jié)合能位置，對應(yīng)為In 3d5/2和In 3d3/2,說明In為+3價(jià)態(tài)；圖3 (b)為S 2p核的高分辨X射線光電子能譜，對測試曲線進(jìn)行擬合后發(fā)現(xiàn)，存在位于159. 56eV和160. 56eV的兩個(gè)峰，分別對應(yīng)S 2p核中的 S2p3/2和S2p1/2的S2_結(jié)態(tài)。這一結(jié)果表明In和S原子是按照化學(xué)計(jì)量比2:3來生成In2S3 量子點(diǎn)的，這也與XRD譜圖的分析結(jié)果相一致。
圖4是實(shí)施例7得到的含In2S3量子點(diǎn)鈉硼硅玻璃的TEM分析(a) In2S3量子點(diǎn)在鈉硼硅玻璃中的形貌分析圖(TEM圖)；(b) In2S3量子點(diǎn)在鈉硼硅玻璃中顆粒尺寸統(tǒng)計(jì)分布圖；(c)含In2S3量子點(diǎn)鈉硼硅玻璃的能譜分析(EDX譜圖)；(d)含In2S3量子點(diǎn)鈉硼硅玻璃高分辨透射顯微分析譜圖(HRTEM圖)；(e)含In2S3量子點(diǎn)鈉硼硅玻璃的選區(qū)電子衍射分析譜圖(SAED圖)。從圖4 (a)中可以清晰的看出，In2S3量子點(diǎn)在鈉硼硅玻璃中的分布較為均勻。圖4 (b)說明，In2S3量子點(diǎn)在鈉硼硅玻璃中的顆粒尺寸主要分布在12nm — 20nm之 間，這也說明了，其尺寸分布較為均勻，且分布范圍較窄，而且遠(yuǎn)小于其激子Bohr半徑。圖 4(c)說明確實(shí)有In和S元素的存在，緊接著，圖4(d)和4(e)借助高分辨透射顯微分析和選區(qū)電子衍射分析，驗(yàn)證了 In和S結(jié)合的形式為In2S3。
圖5 (a)是實(shí)施例7得到的含In2S3量子點(diǎn)鈉硼硅玻璃的吸收光譜圖；圖5 (b)是實(shí)施例7得到的含In2S3量子點(diǎn)鈉硼硅玻璃中的In2S3量子點(diǎn)的帶隙能。圖5 (a)說明，In2S3 量子點(diǎn)引入到鈉硼硅玻璃之后，對該玻璃在可見-紫外以及近紅外波長范圍內(nèi)的光吸收影響并不是很大，而且使得該玻璃的光吸收截止邊，發(fā)生了明顯的紅移，這有可能是In2S3量子點(diǎn)的量子尺寸效應(yīng)和量子限域效應(yīng)所引起的。為了證明我們的判斷，我們對鈉硼硅玻璃中的In2S3量子點(diǎn)的帶隙能進(jìn)行了分析，如圖5(b)。由圖5(b)可是看出，鈉硼硅玻璃中的 In2S3量子點(diǎn)的帶隙能為2. 47eV,比起標(biāo)準(zhǔn)帶隙2. OeV，增大了 O. 47eV，正是由于量子尺寸效應(yīng)所引起的。
圖6 (a)和6 (b)分別是實(shí)施例7得到的含In2S3量子點(diǎn)鈉硼硅玻璃在800nm波長激發(fā)下的閉孔Z-scan曲線和開孔Z-scan曲線。由圖6(a)可以看出，閉孔Z_scan曲線的峰和谷并不關(guān)于Z=I對稱，而是明顯的出現(xiàn)了峰矮谷深的情況，這說明了 In2S3量子點(diǎn)鈉硼硅玻璃不僅存在三階非線性折射，而且同時(shí)存在三階非線性吸收，且為反飽和吸收。而圖 6(b)開孔的Z-scan分析曲線，恰恰驗(yàn)證了閉孔Z-scan分析曲線的結(jié)果。并且由實(shí)測曲線與擬合曲線的重疊情況和計(jì)算的數(shù)值來看，也說明了 In2S3量子點(diǎn)引入鈉硼硅玻璃之后，使得該玻璃的三階非線性光學(xué)性能得到了明顯的提高。圖7是實(shí)施例1得到的摻雜In2S3量子點(diǎn)的鈉硼硅玻璃和實(shí)施例12得到的鈉硼硅基玻璃的透過光譜(a)摻雜In2S3量子點(diǎn)的鈉硼硅玻璃；(b)鈉硼硅基玻璃。從圖7(a)中可以看出，含In2S3量子點(diǎn)鈉硼硅玻璃的在可見-近紅外波長范圍內(nèi)的光透過率達(dá)到了 80%以上，而鈉硼硅基玻璃在該波段范圍的光透過率為90%左右。這說明了 In2S3量子點(diǎn)的引入，并未對鈉硼硅玻璃的基本光學(xué)性能產(chǎn)生較大的影響，而是保留了鈉硼硅作為ー種光學(xué)玻璃的基本的光學(xué)性能。
具體實(shí)施例方式下面通過具體實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)ー步的說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍
不限于此實(shí)施例1 :制取質(zhì)量百分比為1. 5%的In2S3量子點(diǎn)鈉硼硅玻璃(基玻璃組成5. 74%Na20-21. 38%B203-72. 88%Si02)將25ml正硅酸こ酯按體積比例1:1溶于無水こ醇中，常溫下攪拌0. 5小時(shí)，形成ニ氧化硅先驅(qū)體溶液；稱取4. 26g硼酸溶于30mlこニ醇甲醚中，在30°C下攪拌0. 5小時(shí)，得到氧化硼先驅(qū)體溶液；稱取0. 47g鈉溶于15ml無水こ醇中，形成氧化鈉先驅(qū)體溶液；將配制好ニ氧化硅先驅(qū)體溶液、氧化硼先驅(qū)體溶液和氧化鈉先驅(qū)體溶液混合，常溫下攪拌
0.5 I小時(shí)，制得溶膠；稱取0. 35g In(NO3)3溶于15ml的こ醇中，完全溶解后，滴加入上述溶膠中，攪拌0. 5 I小吋，將溶膠在常溫下放置5天，然后在80°C干燥箱中干燥50天，得到含硝酸銦鈉硼硅干凝膠，其差熱-失重(TG-DTA)曲線如圖1所示；將含硝酸銦鈉硼硅干凝膠置于加熱爐中，加熱爐以升溫速率0. 050C /min升溫至420°C，升溫過程中通入氧氣；然后通入氮?dú)鈱⒀鯕馀趴?，再依次通入氫氣和硫化氫氣體，并分別保溫10小時(shí)；然后通入氮?dú)?，繼續(xù)將加熱爐以升溫速率0. 15/min升溫至600°C，然后保溫10小時(shí)，自然冷卻到常溫，得到摻雜In2S3量子點(diǎn)的鈉硼硅玻璃，其XRD圖譜如圖2所示，其高分辨光電子能譜圖如圖3所示，其透過光譜如圖7所示，其在SOOnm波段處激發(fā)的三階非線性極化率為
1.62 X 10 12esu.。實(shí)施例2 :制取質(zhì)量百分比為1. 5%的In2S3量子點(diǎn)鈉硼硅玻璃(基玻璃組成5. 74%Na20-21. 38%B203-72. 88%Si02)將25ml正硅酸こ酯按體積比例1:1溶于無水こ醇中，常溫下攪拌0. 5小時(shí)，形成ニ氧化硅先驅(qū)體溶液；稱取4. 26g硼酸溶于30mlこニ醇甲醚中，在50°C下攪拌0. 5小時(shí)，得到氧化硼先驅(qū)體溶液；稱取0. 47g鈉溶于15ml無水こ醇中，形成氧化鈉先驅(qū)體溶液；將配制好ニ氧化硅先驅(qū)體溶液、氧化硼先驅(qū)體溶液和氧化鈉先驅(qū)體溶液混合，常溫下攪拌0. 5 I小吋，制得溶膠；稱取0. 35g In (NO3) 3溶于15ml的こ醇中，完全溶解后，滴加入上述溶膠中，攪拌0. 5 I小吋，將溶膠在常溫下放置7天，然后在100°C干燥箱中干燥40天，得到含硝酸銦鈉硼硅干凝膠，其差熱-失重(TG-DTA)曲線同圖1所示；將含硝酸銦鈉硼硅干凝膠置于加熱爐中，加熱爐以升溫速率0. 050C /min升溫至420°C，升溫過程中通入氧氣；然后通入氮?dú)鈱⒀鯕馀趴眨僖来瓮ㄈ霘錃夂土蚧瘹錃怏w，并分別保溫10小時(shí)；然后通入氮?dú)?，繼續(xù)將加熱爐以升溫速率0. 15/min升溫至600°C，然后保溫10小時(shí)，自然冷卻到常溫，得到摻雜In2S3量子點(diǎn)的鈉硼硅玻璃，其XRD譜圖和高分辨光電子能譜分析均表明鈉硼硅玻璃中生成了 In2S3量子點(diǎn),該摻雜In2S3量子點(diǎn)的鈉硼娃玻璃在可見-近紅外波長范圍內(nèi)的光透過率達(dá)到了 80%以上，在800nm波段處激發(fā)的三階非線性極化率為1. 62X10_12esu.。實(shí)施例3 :制取質(zhì)量百分比為1. 5%的In2S3量子點(diǎn)鈉硼硅玻璃(基玻璃組成5. 74%Na20-21. 38%B203-72. 88%Si02)將25ml正硅酸こ酯按體積比例1:1溶于無水こ醇中，常溫下攪拌0. 5小時(shí)，形成ニ氧化硅先驅(qū)體溶液；稱取4. 26g硼酸溶于30mlこニ醇甲醚中，在80°C下攪拌0. 5小時(shí)，得到氧化硼先驅(qū)體溶液；稱取0. 47gこ醇鈉溶于15ml無水こ醇中，形成氧化鈉先驅(qū)體溶液；將配制好ニ氧化硅先驅(qū)體溶液、氧化硼先驅(qū)體溶液和氧化鈉先驅(qū)體溶液混合，常溫下攪拌0. 5小時(shí)，制得溶膠；稱取0. 35g In (NO3)3溶于15ml的こ醇中，完全溶解后，滴加入上述溶膠中，攪拌0. 5小吋，將溶膠在常溫下放置10天，然后在120°C干燥箱中干燥30天，得到含硝酸銦鈉硼硅干凝膠，其差熱-失重(TG-DTA)曲線同圖1所示；將含硝酸銦鈉硼硅干凝膠 置于加熱爐中，加熱爐以升溫速率0. 050C /min升溫至420°C，升溫過程中通入氧氣；然后通入氮?dú)鈱⒀鯕馀趴?，再依次通入氫氣和硫化氫氣體，并分別保溫10小時(shí)；然后通入氮?dú)?，繼續(xù)將加熱爐以升溫速率0. 15/min升溫至600°C，然后保溫10小吋，自然冷卻到常溫，得到摻雜In2S3量子點(diǎn)的鈉硼硅玻璃，其XRD譜圖和高分辨光電子能譜分析均表明鈉硼硅玻璃中生成了 In2S3量子點(diǎn)，該摻雜In2S3量子點(diǎn)的鈉硼硅玻璃在可見-近紅外波長范圍內(nèi)的光透過率達(dá)到了 80%以上，在800nm波段處激發(fā)的三階非線性極化率為1. 62X10_12eSu.。實(shí)施例4 :制取質(zhì)量百分比為1. 5%的In2S3量子點(diǎn)鈉硼硅玻璃(基玻璃組成5. 74%Na20-21. 38%B203-72. 88%Si02)將25ml正硅酸こ酯按體積比例1:1溶于無水こ醇中，常溫下攪拌0. 5小吋，形成ニ氧化硅先驅(qū)體溶液；稱取4. 26g硼酸溶于25mlこニ醇甲醚中，在50°C下攪拌0. 5小時(shí)，得到氧化硼先驅(qū)體溶液；稱取0. 47g鈉溶于15ml無水こ醇中，形成氧化鈉先驅(qū)體溶液；將配制好ニ氧化硅先驅(qū)體溶液、氧化硼酸先驅(qū)體溶液和氧化鈉酸先驅(qū)體溶液混合，常溫下攪拌0. 5 I小吋，制得溶膠；稱取0. 35g In (NO3) 3溶于15ml的こ醇中，完全溶解后，滴加入上述溶膠中，攪拌0. 5 I小吋，將溶膠在常溫下放置7天，然后在120°C干燥箱中干燥40天，得到含硝酸銦鈉硼硅干凝膠，其差熱-失重(TG-DTA)曲線同圖1所示；將含硝酸銦鈉硼硅干凝膠置于加熱爐中，加熱爐以升溫速率0. 01 °C /min升溫至420°C，升溫過程中通入氧氣；然后通入氮?dú)鈱⒀鯕馀趴?，再依次通入氫氣和硫化氫氣體，并分別保溫10小時(shí)；然后通入氮?dú)?，繼續(xù)將加熱爐以升溫速率0. 15/min升溫至600°C，然后保溫10小時(shí)，自然冷卻到常溫，得到摻雜In2S3量子點(diǎn)的鈉硼硅玻璃，其XRD譜圖和高分辨光電子能譜分析均表明鈉硼硅玻璃中生成了 In2S3量子點(diǎn),該摻雜In2S3量子點(diǎn)的鈉硼娃玻璃在可見-近紅外波長范圍內(nèi)的光透過率達(dá)到了 80%以上，在800nm波段處激發(fā)的三階非線性極化率為1. 62X10_12esu.。實(shí)施例5 :制取質(zhì)量百分比為1. 5%的In2S3量子點(diǎn)鈉硼硅玻璃(基玻璃組成5. 74%Na20-21. 38%B203-72. 88%Si02)將25ml正硅酸こ酯按體積比例1:1溶于無水こ醇中，常溫下攪拌0. 5小時(shí)，形成ニ氧化硅先驅(qū)體溶液；稱取4. 26g硼酸溶于25mlこニ醇甲醚中，在50°C下攪拌0. 5小時(shí)，得到氧化硼先驅(qū)體溶液；稱取0. 47g鈉溶于15ml無水こ醇中，形成氧化鈉先驅(qū)體溶液；將配制好ニ氧化硅先驅(qū)體溶液、氧化硼酸先驅(qū)體溶液和氧化鈉酸先驅(qū)體溶液混合，常溫下攪拌0. 5 1小時(shí)，制得溶膠；稱取0. 35g In(NO3)3溶于15ml的こ醇中，完全溶解后，滴加入上述溶膠中，攪拌0. 5 1小吋，將溶膠在常溫下放置7天，然后在120°C干燥箱中干燥40天，得到含硝酸銦鈉硼硅干凝膠，其差熱-失重(TG-DTA)曲線同圖1所示；將含硝酸銦鈉硼硅干凝膠置于加熱爐中，加熱爐以升溫速率0.10C /min升溫至420°C，升溫過程中通入氧氣；然后通入氮?dú)鈱⒀鯕馀趴眨僖来瓮ㄈ霘錃夂土蚧瘹錃怏w，并分別保溫5小時(shí)；然后通入氮?dú)?，繼續(xù)將加熱爐以升溫速率0. 15/min升溫至600°C，然后保溫10小時(shí)，自然冷卻到常溫，得到摻雜In2S3量子點(diǎn)的鈉硼硅玻璃，其XRD譜圖和高分辨光電子能譜分析均表明鈉硼硅玻璃中生成了 In2S3量子點(diǎn),該摻雜In2S3量子點(diǎn)的鈉硼娃玻璃在可見-近紅外波長范圍內(nèi)的光透過率達(dá)到了 80%以上，在800nm波段處激發(fā)的三階非線性極化率為1. 62X10-12esu.。實(shí)施例6 :制取質(zhì)量百分比為1. 5%的In2S3量子點(diǎn)鈉硼硅玻璃(基玻璃組成5. 74%Na20-21. 38%B203-72. 88%Si02)將25ml正硅酸こ酯按體積比例1:1溶于無水こ醇中，常溫下攪拌0. 5小吋，形成ニ氧化硅先驅(qū)體溶液；稱取4. 26g硼酸溶于25mlこニ醇甲醚中，在50°C下攪拌0. 5小時(shí)，得到氧化硼先驅(qū)體溶液；稱取0. 47g鈉溶于15ml無水こ醇中，形成氧化鈉先驅(qū)體溶液；將配制好ニ氧化硅先驅(qū)體溶液、氧化硼酸先驅(qū)體溶液和氧化鈉酸先驅(qū)體溶液混合，常溫下攪拌0. 5 1小時(shí)，制得溶膠；稱取0. 35g In(NO3)3溶于15ml的こ醇中，完全溶解后，滴加入上述溶膠中，攪拌0. 5 1小吋，將溶膠在常溫下放置7天，然后在120°C干燥箱中干燥40天，得到含硝酸銦鈉硼硅干凝膠，其差熱-失重(TG-DTA)曲線同圖1所示；將含硝酸銦鈉硼硅干凝膠置于加熱爐中，加熱爐以升溫速率0. 050C /min升溫至420°C，升溫過程中通入氧氣；然后通入氮?dú)鈱⒀鯕馀趴?，再依次通入氫氣和硫化氫氣體，并分別保溫5小時(shí)；然后通入氮?dú)?，繼續(xù)將加熱爐以升溫速率0. 15/min升溫至600°C，然后保溫10小時(shí)，自然冷卻到常溫，得到摻雜In2S3量子點(diǎn)的鈉硼硅玻璃，其XRD譜圖和高分辨光電子能譜分析均表明鈉硼硅玻璃中生成了 In2S3量子點(diǎn),該摻雜In2S3量子點(diǎn)的鈉硼娃玻璃在可見-近紅外波長范圍內(nèi)的光透過率達(dá)到了 80%以上，在800nm波段處激發(fā)的三階非線性極化率為1. 62X10_12esu.。實(shí)施例7 :制取質(zhì)量百分比為1. 5%的In2S3量子點(diǎn)鈉硼硅玻璃(基玻璃組成5. 74%Na20-21. 38%B203-72. 88%Si02)將25ml正硅酸こ酯按體積比例1:1溶于無水こ醇中，常溫下攪拌0. 5小吋，形成ニ氧化硅先驅(qū)體溶液；稱取4. 26g硼酸溶于25mlこニ醇甲醚中，在50°C下攪拌0. 5小時(shí)，得到氧化硼先驅(qū)體溶液；稱取0. 47g鈉溶于15ml無水こ醇中，形成氧化鈉先驅(qū)體溶液；將配制好ニ氧化硅先驅(qū)體溶液、氧化硼酸先驅(qū)體溶液和氧化鈉酸先驅(qū)體溶液混合，常溫下攪拌0.5 1小時(shí)，制得溶膠；稱取0. 35g In(NO3)3溶于15ml的こ醇中，完全溶解后，滴加入上述溶膠中，攪拌0. 5 1小吋，將溶膠在常溫下放置7天，然后在120°C干燥箱中干燥40天，得到含硝酸銦鈉硼硅干凝膠，其差熱-失重(TG-DTA)曲線同圖1所示；將含硝酸銦鈉硼硅干凝膠置于加熱爐中，加熱爐以升溫速率0. 050C /min升溫至420°C，升溫過程中通入氧氣；然后通入氮?dú)鈱⒀鯕馀趴?，再依次通入氫氣和硫化氫氣體，并分別保溫5小時(shí)；然后通入氮?dú)猓^續(xù)將加熱爐以升溫速率0. 2V /min升溫至600°C，然后保溫10小時(shí)，自然冷卻到常溫，得到摻雜In2S3量子點(diǎn)的鈉硼硅玻璃，其TEM分析如圖4所示；其吸收光譜圖如圖5所示；其在800nm波長激發(fā)下的閉孔Z-scan曲線和開孔Z_scan曲線分別如圖6 (a)和圖6(b)所示，根據(jù)計(jì)算，在SOOnm波段處激發(fā)的三階非線性極化率為1. 62X lO'su.;其在可見-近紅外波長范圍內(nèi)的光透過率達(dá)到了 80%以上。實(shí)施例8 :制取質(zhì)量百分比為1. 5%的In2S3量子點(diǎn)鈉硼硅玻璃(基玻璃組成5. 74%Na20-21. 38%B203-72. 88%Si02)將25ml正硅酸こ酯按體積比例1:1溶于無水こ醇中，常溫下攪拌0. 5小吋，形成ニ氧化硅先驅(qū)體溶液；稱取4. 26g硼酸溶于25mlこニ醇甲醚中，在50°C下攪拌0. 5小時(shí)，得到氧化硼先驅(qū)體溶液；稱取0. 47g鈉溶于15ml無水こ醇中，形成氧化鈉先驅(qū)體溶液；將 配制好ニ氧化硅先驅(qū)體溶液、氧化硼酸先驅(qū)體溶液和氧化鈉酸先驅(qū)體溶液混合，常溫下攪拌0.5 I小時(shí)，制得溶膠；稱取0. 35g In(NO3)3溶于15ml的こ醇中，完全溶解后，滴加入上述溶膠中，攪拌0. 5小吋，將溶膠在常溫下放置7天，然后在120°C干燥箱中干燥40天，得到含硝酸銦鈉硼硅干凝膠，其差熱-失重(TG-DTA)曲線同圖1所示；將含硝酸銦鈉硼硅干凝膠置于加熱爐中，加熱爐以升溫速率0. 050C /min升溫至420°C，升溫過程中通入氧氣；然后通入氮?dú)鈱⒀鯕馀趴?，再依次通入氫氣和硫化氫氣體，并分別保溫5小時(shí)；然后通入氮?dú)?，繼續(xù)將加熱爐以升溫速率0. 25/min升溫至600°C，然后保溫10小時(shí)，自然冷卻到常溫，得到摻雜In2S3量子點(diǎn)的鈉硼硅玻璃，其TEM分析和吸收光譜分析結(jié)果同實(shí)施例7，其在可見-近紅外波長范圍內(nèi)的光透過率達(dá)到了 80%以上，在SOOnm波段處激發(fā)的三階非線性極化率為1. 62Xl(T12esu.。實(shí)施例9 :制取質(zhì)量百分比為0. 5%的In2S3量子點(diǎn)鈉硼硅玻璃(基玻璃組成5. 74%Na20-21. 38%B203-72. 88%Si02)將25ml正硅酸こ酯按體積比例1:1溶于無水こ醇中，常溫下攪拌0. 5小吋，形成ニ氧化硅先驅(qū)體溶液；稱取4. 26g硼酸溶于25mlこニ醇甲醚中，在50°C下攪拌0. 5小時(shí)，得到氧化硼先驅(qū)體溶液；稱取0. 47g鈉溶于15ml無水こ醇中，形成氧化鈉先驅(qū)體溶液；將配制好ニ氧化硅先驅(qū)體溶液、氧化硼酸先驅(qū)體溶液和氧化鈉酸先驅(qū)體溶液混合，常溫下攪拌0.5 I小時(shí)，制得溶膠；稱取0. 13g In(NO3)3溶于IOml的こ醇中，完全溶解后，滴加入上述溶膠中，攪拌0. 5小吋，將溶膠在常溫下放置7天，然后在120°C干燥箱中干燥40天，得到含硝酸銦鈉硼硅干凝膠，其差熱-失重(TG-DTA)曲線同圖1所示；將含硝酸銦鈉硼硅干凝膠置于加熱爐中，加熱爐以升溫速率0. 050C /min升溫至420°C，升溫過程中通入氧氣；然后通入氮?dú)鈱⒀鯕馀趴?，再依次通入氫氣和硫化氫氣體，并分別保溫5小時(shí)；然后通入氮?dú)?，繼續(xù)將加熱爐以升溫速率0. 25/min升溫至600°C，然后保溫10小時(shí)，自然冷卻到常溫，得到摻雜In2S3量子點(diǎn)的鈉硼硅玻璃，其在可見-近紅外波長范圍內(nèi)的光透過率達(dá)到了 80%以上，在800nm波段處激發(fā)的三階非線性極化率為4. 33X 10_13esu.。實(shí)施例10 :制取質(zhì)量百分比為2. 0%的In2S3量子點(diǎn)鈉硼硅玻璃(基玻璃組成5. 74%Na20-21. 38%B203-72. 88%Si02)將25ml正硅酸こ酯按體積比例1:1溶于無水こ醇中，常溫下攪拌0. 5小時(shí)，形成ニ氧化硅先驅(qū)體溶液；稱取4. 26g硼酸溶于25mlこニ醇甲醚中，在50°C下攪拌0. 5小時(shí)，得到氧化硼先驅(qū)體溶液；稱取0. 47g鈉溶于15ml無水こ醇中，形成氧化鈉先驅(qū)體溶液；將配制好ニ氧化硅先驅(qū)體溶液、氧化硼酸先驅(qū)體溶液和氧化鈉酸先驅(qū)體溶液混合，常溫下攪拌0.5 I小時(shí)，制得溶膠；稱取0.48g In (NO3)3溶于20ml的こ醇中，完全溶解后，滴加入上述溶膠中，攪拌0. 5小吋，將溶膠在常溫下放置7天，然后在120°C干燥箱中干燥40天，得到含硝酸銦鈉硼硅干凝膠，其差熱-失重(TG-DTA)曲線同圖1所示；將含硝酸銦鈉硼硅干凝膠置于加熱爐中，加熱爐以升溫速率0. 050C /min升溫至420°C，升溫過程中通入氧氣；然后通入氮?dú)鈱⒀鯕馀趴?，再依次通入氫氣和硫化氫氣體，并分別保溫5小時(shí)；然后通入氮?dú)猓^續(xù)將加熱爐以升溫速率0. 25/min升溫至600°C，然后保溫10小時(shí)，自然冷卻到常溫，得到摻雜In2S3量子點(diǎn)的鈉硼硅玻璃，其在可見-近紅外波長范圍內(nèi)的光透過率達(dá)到了 70%以上，在800nm波段處激發(fā)的三階非線性極化率為5. 27 X KT11esU.。實(shí)施例11 :所制備組成為 10%Na20-25%B203_65%Si02 的 Na2O-B2O3-SiO2 系統(tǒng)玻璃(量子點(diǎn)摻雜量為1. 5%)。將20ml正硅酸こ酯按體積比例1:1溶于無水こ醇中，常溫下攪拌0. 5小吋，形成ニ氧化硅先驅(qū)體溶液；稱取4. 45g硼酸溶于25mlこニ醇甲醚中，在50°C下攪拌0. 5小時(shí)，得到氧化硼先驅(qū)體溶液；稱取0. 92g鈉溶于15ml無水こ醇中，形成氧化鈉先驅(qū)體溶液；將配制好ニ氧化硅先驅(qū)體溶液、氧化硼酸先驅(qū)體溶液和氧化鈉酸先驅(qū)體溶液混合，常溫下攪拌0.5 I小時(shí)，制得溶膠；稱取0. 50g In (NO3)3溶于20ml的こ醇中，完全溶解后，滴加入上述溶膠中，攪拌0. 5小吋，將溶膠在常溫下放置7天，然后在120°C干燥箱中干燥40天， 得到含硝酸銦鈉硼硅干凝膠，將含硝酸銦鈉硼硅干凝膠置于加熱爐中，加熱爐以升溫速率0. 050C /min升溫至420°C，升溫過程中通入氧氣；然后通入氮?dú)鈱⒀鯕馀趴?，再依次通入氫氣和硫化氫氣體，并分別保溫5小時(shí)；然后通入氮?dú)?，繼續(xù)將加熱爐以升溫速率0. 25/min升溫至600°C，然后保溫10小吋，自然冷卻到常溫，得到摻雜In2S3量子點(diǎn)的鈉硼硅玻璃，其在可見-近紅外波長范圍內(nèi)的光透過率達(dá)到了 70%以上，在SOOnm波段處激發(fā)的三階非線性極化率為 5. 27Xl(Tnesu.。對比實(shí)施例實(shí)施例12 制備組成為5. 74%Na20-21. 38%B203_72. 88%Si02 的 Na2O-B2O3-SiO2 系統(tǒng)玻璃。具體的制備過程如下將25ml正硅酸こ酯按體積比例1:1溶于無水こ醇中，常溫下攪拌0. 5小吋，形成ニ氧化硅先驅(qū)體溶液；稱取4. 26g硼酸溶于25mlこニ醇甲醚中，在50°C下攪拌0. 5小時(shí)，得到氧化硼先驅(qū)體溶液；稱取0. 47g鈉溶于15ml無水こ醇中，形成氧化鈉先驅(qū)體溶液；將配制好ニ氧化硅先驅(qū)體溶液、氧化硼酸先驅(qū)體溶液和氧化鈉酸先驅(qū)體溶液混合，常溫下攪拌0. 5 I小時(shí)，制得溶膠；將溶膠在常溫下放置7天，然后在120°C干燥箱中干燥40天，得到干凝膠；將干凝膠置于加熱爐中，加熱爐以升溫速率0. 050C /min升溫至420°C，升溫過程中通入氧氣；并在420°C保溫10h，以保證干凝膠中有機(jī)物的充分燃燒分解；然后通入氮?dú)猓^續(xù)將加熱爐以升溫速率0. 250C /min升溫至600°C，然后保溫10小吋，自然冷卻到常溫，得到鈉硼硅玻璃。其在可見-紫外波長范圍內(nèi)的光透過率達(dá)到了 90%以上，在SOOnm波段處激發(fā)的三階非線性極化率為2. 3X 10_18esu.。實(shí)施例13 所制備組成為5%Na20-25%B203_70%Si02的Na2O-B2O3-SiO2系統(tǒng)玻璃。具體的制備過程如下將22ml正硅酸こ酯按體積比例1:1溶于無水こ醇中，常溫下攪拌0. 5小吋，形成ニ氧化硅先驅(qū)體溶液；稱取4. 45g硼酸溶于25mlこニ醇甲醚中，在50°C下攪拌0. 5小時(shí)，得到氧化硼先驅(qū)體溶液；稱取0. 45g鈉溶于15ml無水こ醇中，形成氧化鈉先驅(qū)體溶液；將配制好ニ氧化硅先驅(qū)體溶液、氧化硼酸先驅(qū)體溶液和氧化鈉酸先驅(qū)體溶液混合，常溫下攪拌0. 5 I小時(shí)，制得溶膠；將溶膠在常溫下放置7天，然后在120°C干燥箱中干燥40天，得到干凝膠；將干凝膠置于加熱爐中，加熱爐以升溫速率0. 050C /min升溫至420°C，升溫過程中通入氧氣；并在420°C保溫10h，以保證干凝膠中有機(jī)物的充分燃燒分解；然后通入氮?dú)?，繼續(xù)將加熱爐以升溫速率0. 250C /min升溫至600°C，然后保溫10小吋，自然冷卻到常溫，得到鈉硼硅玻璃。其在可見-紫外波長范圍內(nèi)的光透過率達(dá)到了 90%以上，在SOOnm波段處激發(fā)的三階非線性極化率為2. 3X10_18esu.。實(shí)施例14:所制備組成為10%Na20-25%B203_65%Si02的Na2O-B2O3-SiO2系統(tǒng)玻璃。具體的制備過程如下將20ml正硅酸こ酯按體積比例1:1溶于無水こ醇中，常溫下攪拌0. 5小吋，形成·ニ氧化硅先驅(qū)體溶液；稱取4. 45g硼酸溶于25mlこニ醇甲醚中，在50°C下攪拌0. 5小時(shí)，得到氧化硼先驅(qū)體溶液；稱取0. 92g鈉溶于30ml無水こ醇中，形成氧化鈉先驅(qū)體溶液；將配制好ニ氧化硅先驅(qū)體溶液、氧化硼酸先驅(qū)體溶液和氧化鈉酸先驅(qū)體溶液混合，常溫下攪拌0. 5 I小時(shí)，制得溶膠；將溶膠在常溫下放置7天，然后在120°C干燥箱中干燥40天，得到干凝膠；將干凝膠置于加熱爐中，加熱爐以升溫速率0. 050C /min升溫至420°C，升溫過程中通入氧氣；并在420°C保溫10h，以保證干凝膠中有機(jī)物的充分燃燒分解；然后通入氮?dú)?，繼續(xù)將加熱爐以升溫速率0. 250C /min升溫至600°C，然后保溫10小吋，自然冷卻到常溫，得到鈉硼硅玻璃。其在可見-紫外波長范圍內(nèi)的光透過率達(dá)到了 90%以上，在SOOnm波段處激發(fā)的三階非線性極化率為2. 3X10_18esu.。
權(quán)利要求
1.一種摻雜In2S3量子點(diǎn)的鈉硼硅玻璃，其特征在于所述摻雜In2S3量子點(diǎn)的鈉硼硅玻璃是在鈉硼硅基玻璃中均勻摻雜In2S3量子點(diǎn)，所述鈉硼硅基玻璃的質(zhì)量百分比組成為5 15%Na20-15 30%B203-55 80%Si02 ;所述In2S3量子點(diǎn)的摻入量為鈉硼硅基玻璃質(zhì)量的O.1% 5. 0%。
2.如權(quán)利要求1所述的摻雜In2S3量子點(diǎn)的鈉硼硅玻璃，其特征在于所述鈉硼硅基玻璃的質(zhì)量百分比組成為5 10%Na20-2(T25%B203-65 75%Si02。
3.如權(quán)利要求1所述的摻雜In2S3量子點(diǎn)的鈉硼硅玻璃，其特征在于所述鈉硼硅基玻璃的質(zhì)量百分比組成為5. 74%Na20-21. 38%B203_72. 88%Si02。
4.如權(quán)利要求f3之一所述的摻雜In2S3量子點(diǎn)的鈉硼硅玻璃，其特征在于=In2S3量子點(diǎn)的摻入量為鈉硼硅基玻璃質(zhì)量的O. 5% 2. 0%。
5.如權(quán)利要求4所述的摻雜In2S3量子點(diǎn)的鈉硼硅玻璃，其特征在于=In2S3量子點(diǎn)的摻入量為鈉硼硅基玻璃質(zhì)量的1. 5%。
6.—種如權(quán)利要求1所述的摻雜In2S3量子點(diǎn)的鈉硼娃玻璃的制備方法,其特征在于所述制備方法按照如下步驟進(jìn)行 (O以正硅酸乙酯、硼酸、鈉作為鈉硼硅基玻璃的先驅(qū)體，分別以無水乙醇、乙二醇甲醚、無水乙醇作為先驅(qū)體溶劑，制得二氧化硅先驅(qū)體溶液、氧化硼先驅(qū)體溶液、氧化鈉先驅(qū)體溶液，將三種先驅(qū)體溶液按比例混合，制得鈉硼硅溶膠，然后將硝酸銦的乙醇溶液加入鈉硼硅溶膠中，得到含硝酸銦鈉硼硅溶膠； (2)將含硝酸銦鈉硼硅溶膠靜置固化得到濕凝膠，濕凝膠經(jīng)干燥變成含硝酸銦鈉硼硅干凝膠； (3)所得含硝酸銦鈉硼硅干凝膠在加熱爐中以升溫速率O.05、. 150C /min升溫至40(T45(TC，升溫過程中通入氧氣；然后通入氮?dú)鈱⒀鯕馀趴眨偻ㄈ霘錃猓?(KT45(TC保溫3 10小時(shí)；然后通入硫化氫氣體，于40(T45(TC保溫3 10小時(shí)；再通入氮?dú)?，以升溫速率O. 15 O. 250C /min升溫至55(T650°C，然后保溫5 20小時(shí)，自然冷卻到常溫，得到摻雜In2S3量子點(diǎn)的鈉硼硅玻璃。
7.如權(quán)利要求6所述的摻雜In2S3量子點(diǎn)的鈉硼硅玻璃的制備方法，其特征在于步驟(2)所述的靜置固化為將含硝酸銦鈉硼硅溶膠在常溫下放置5 10天。
8.如權(quán)利要求6所述的摻雜In2S3量子點(diǎn)的鈉硼硅玻璃的制備方法，其特征在于步驟(2)所述的干燥為將濕凝膠在80 150°C干燥20 50天，得到含硝酸銦鈉硼硅干凝膠。
9.如權(quán)利要求61之一所述的摻雜In2S3量子點(diǎn)的鈉硼硅玻璃的制備方法，其特征在于步驟(3)中，所得含硝酸銦鈉硼硅干凝膠在加熱爐中以升溫速率O. 05、. 15°C /min升溫至420°C，升溫過程中通入氧氣；然后通入氮?dú)鈱⒀鯕馀趴?，再通入氫氣，?20°C保溫3 10小時(shí)；然后通入硫化氫氣體，于420°C保溫3 10小時(shí)；再通入氮?dú)?，以升溫速率O.15^0. 250C /min升溫至600°C，然后保溫5 20小時(shí)，自然冷卻到常溫，得到摻雜In2S3量子點(diǎn)的鈉硼硅玻璃。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種摻雜In2S3量子點(diǎn)的鈉硼硅玻璃及其制備方法，所述摻雜In2S3量子點(diǎn)的鈉硼硅玻璃是在鈉硼硅基玻璃中均勻摻雜In2S3量子點(diǎn)，所述鈉硼硅基玻璃的質(zhì)量百分比組成為5~15%Na2O-15~30%B2O3-55~80%SiO2；所述In2S3量子點(diǎn)的摻入量為鈉硼硅基玻璃質(zhì)量的0.1%～5.0%。所述摻雜量子點(diǎn)的鈉硼硅玻璃是利用溶膠-凝膠法結(jié)合氣氛控制制備得到，具有良好的三階非線性光學(xué)性能和熱穩(wěn)定性并在可見-紅外區(qū)域具有高透光率，是一種有望制作高速全光邏輯器件的重要候選材料。
文檔編號C03C4/00GK103011589SQ20121021716
公開日2013年4月3日 申請日期2012年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月27日
發(fā)明者向衛(wèi)東, 趙海軍, 陳兆平, 鐘家松, 梁曉娟, 趙秀麗, 羅洪艷 申請人:溫州大學(xué)