[发明专利]一种原位合成CsPbX3

说明书

本发明涉及一种原位合成CsPbX₃(X＝Br,Cl,I)纳米晶并封装于聚合物纤维中的方法，属于材料制备技术领域。将PbX₂和CsX混合，然后加入二甲基甲酰胺，再进行磁力搅拌，得钙钛矿前驱体；向上述钙钛矿前驱体中加入聚合物，以及油酸和油胺，再进行磁力搅拌，得纺丝液前驱体；将纺丝液前驱体置于注射器中，然后放入静电纺丝机中进行静电纺丝，干燥后即得CsPbX₃纳米晶材料。本发明实现了静电纺丝原位合成和固化封装CsPbX₃钙钛矿纳米晶；通过聚合物选择，有效提高CsPbX₃钙钛矿纳米晶的水稳定性和热稳定性；实现了制备广色域的复合CsPbX₃钙钛矿聚合物复合薄膜，且工艺简单可控，具有很好的重复性。

技术领域

本发明涉及一种用静电纺丝法原位合成CsPbX₃(X＝Br,Cl,I)纳米晶并直接将CsPbX₃(X＝Br,Cl,I)纳米晶封装于聚合物纤维中的方法，属于材料制备技术领域。

背景技术

全无机CsPbX3(X＝Br,Cl,I)钙钛矿由于其具有优异的光学性能，如：发光可见光范围内连续可调、半峰宽窄、色纯度好，晶体缺陷少，电子迁移率大等，在太阳能电池、发光二极管、激光器以及光电探测等领域具有很好的应用前景。然而由于其离子型化合物的本质特征，决定了它的水稳定性和热稳定性都比共价化合物要差很多，因此提高钙钛矿材料的水热稳定性成为了实现其大规模应用的前提条件。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供一种原位合成并直接将CsPbX3(X＝Br,Cl,I)纳米晶封装于聚合物纤维中的方法，所得到的钙钛矿量子点的水稳定性和热稳定性高。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种原位合成CsPbX3纳米晶并封装于聚合物纤维中的方法，是基于静电纺丝技术。

在上述原位合成CsPbX3(X＝Br,Cl,I)纳米晶并封装于聚合物纤维中的方法中，所述CsPbX3(X＝Br,Cl,I)纳米晶在聚合物内进行原位合成。本发明使用静电纺丝工艺直接将CsPbBr3纳米晶在聚合物内进行原位合成，使聚合物对CsPbBr3 纳米晶有保护作用。

在上述原位合成CsPbX3(X＝Br,Cl,I)纳米晶并封装于聚合物纤维中的方法中，所述的静电纺丝技术包括如下步骤制备：

钙钛矿前驱体的配置：将PbX2(X＝Br,Cl,I)和CsX(X＝Br,Cl,I)混合，然后加入二甲基甲酰胺(DMF)，再进行磁力搅拌，得钙钛矿前驱体；

纺丝液前驱体的制备：向上述钙钛矿前驱体中加入聚合物，以及油酸和油胺，再进行磁力搅拌，得纺丝液前驱体；

静电纺丝：将纺丝液前驱体置于注射器中，然后放入静电纺丝机中进行静电纺丝，干燥后即得CsPbX3(X＝Br,Cl,I)纳米晶材料。

本发明以PbX2和CsX为原料，CsX提供CsPbX3生长所需Cs源及X源， PbX2提供Pb源及X源，其中X为Br、Cl、I中的一种。本发明采用原料大分子聚合物，OA及OAm充当表面配体，将钙钛矿前驱体中加入大分子聚合物，使CsPbBr3纳米晶在聚合物内进行原位合成，使聚合物对CsPbBr3纳米晶有保护作用。

作为优选，PbX2(X＝Br,Cl,I)和CsX(X＝Br,Cl,I)的摩尔比为(0.8-1.2)：1。

作为优选，纺丝液前驱体的制备中每ml钙钛矿前驱体中加入的聚合物为 60-400mg。

进一步优选，所述的聚合物为聚苯乙烯(PS)、聚偏四氟乙烯(PVDF)、聚乙烯乙酸脂(PVAc)中的一种或多种。

作为优选，纺丝液前驱体的制备中油酸与油胺的体积比为(4-6)：1。