[发明专利]一种基于液相激光辐照卤素钙钛矿铯铅溴量子点的制备方法

说明书

本发明公开了一种基于液相激光辐照卤素钙钛矿铯铅溴量子点的制备方法。全无机卤素钙钛矿是一种相对低毒、低成本、高质量的新型荧光纳米材料，在照明、显示、通讯、传感、生物成像及探测等领域有着广泛的应用前景。本发明采用液相激光辐照的方法，以铯铅溴粉末为原料，油胺、油酸为配体，在有机溶剂中合成了单一相结构、结晶性良好、形貌尺寸均一的铯铅溴量子点。本发明所采用的方法与现有铯铅溴纳米材料制备方法相比，具有原料来源广、操作简易、实验条件温和、无需加热与保护型气体、可重复性高等优点。

技术领域

本发明涉及全无机卤素钙钛矿制备技术领域，特别是一种基于液相激光辐照卤素钙钛矿铯铅溴量子点的制备方法。

背景技术

半导体荧光材料在照明、显示、通讯、传感、生物成像等军民两用领域都有着广泛的应用。近年来，随着新型钙钛矿太阳能电池的问世，一种新型半导体材料全无机卤素钙钛矿，成为了材料科学领域的研究热点。已有报道这种材料具有优异的发光特性，同时可通过卤素离子调控实现可见光全波段覆盖，有望成为下一代LED中的核心材料。

目前，已有不少关于全无机卤素钙钛矿量子点合成方法的报道。许蕾梦等人(ACSAppl.Mater.Inter.2017,9,26556)将溴化铅、溴化铯溶解在DMSO中，将DMSO溶液、油胺和油酸一起注入至甲苯溶液中，不断搅拌后离心干燥获得了CsPbBr₃/Cs4PbBr₆双钙钛矿结构，提升了CsPbBr₃量子点的热稳定性，并有望实现在多重防伪方面的应用。中国专利(201610986787.2)公布了一种铯铅溴量子点的制备方法，采用热注入方法，使用油酸和十八烯作为配位和飞配位溶剂，利用氮气保护并加热的方法生成铯铅溴量子点胶体，所得的全无机铯铅溴胶体分散性好，颗粒均匀发光效率高。中国专利(201610066113.0)公布了一种低温溶液法合成高发光效率光色域的金属卤化物钙钛矿量子点的方法，将反应溶剂在一定温度下保温并搅拌，再将金属卤化物前驱体盐快速注入到反应溶剂中，最后水冷至室温，即可得到发光效率很高的金属卤化物钙钛矿量子点。中国专利(201610067793.8)公布了一种合成CsPbX₃无机钙钛矿纳米片的方法，采用高温热注入方法，将金属卤化物前驱体在油系体系中，在惰性气体保护的条件下，反应生成钙钛矿纳米片，该纳米片具有形状均一，发光效率高、稳定性好、合成方法简单等优点。

然而所有已报道的铯铅溴量子点制备方法，多数为常温过饱和析出法和高温热注入法，前驱体大多由溴化铯、溴化铅或其他金属盐配置，需要对反应前驱体进行精确调控。目前尚未见基于液相激光辐照制备全无机卤素钙钛矿铯铅溴量子点制备方法的报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于液相激光辐照卤素钙钛矿铯铅溴量子点的制备方法。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种利用液相激光辐照浸没在溶液中的铯铅溴粉末，在较温和条件下制备了单一相结构、结晶性良好、形貌均一可控的铯铅溴量子点，具体包括以下步骤：

步骤1、在容器中加入铯铅溴粉末、有机溶剂、油胺和油酸，采用磁力搅拌器均匀搅拌溶液；所加入的有机溶剂为甲苯，铯铅溴粉末与甲苯的质量比为1:200-1:2200，油胺与甲苯体积比为1:100-1:400，油胺和油酸体积比为1:0-1:1。

步骤2、调节激光器光路、激光能量和频率，辐照溶液一定的时间。具体为：调节激光器光路，使激光垂直入射至液面中心，激光波长为532nm，频率10Hz，能量为100-400mJ，辐照时间为10-40min。

步骤3、辐照完毕后，将溶液转移至离心管中离心，取上层清液。量取溶剂体积两倍量的絮凝剂，与上层清液充分混合后离心。所述的絮凝剂为乙酸乙酯或丙酮，离心速度为8000-10000rpm，离心时间为1-5min。