[发明专利]一种有机聚合物钙钛矿量子点的合成制备方法及其应用

说明书

本发明揭示了一种有机聚合物钙钛矿量子点的合成制备方法，该方法包括如下步骤：S1：将CH₃NH₃Br，PbBr₂和正辛胺溶解在DMF（N,N‑二甲基甲酰胺）中，得到钙钛矿量子点前驱液；S2：取S1步骤中的钙钛矿量子点前驱液加入含有油酸的剧烈搅拌的甲苯溶液中，并保持钙钛矿量子点前驱液与甲苯溶液的体积比为1:16~1:8，充分搅拌，反应，得到澄清的黄绿色的钙钛矿量子点溶液；S3：向S2步骤中的钙钛矿量子点溶液加入聚氧化乙烯的甲苯溶液，搅拌，反应，得到聚合物钙钛矿量子点溶液；S4：向S3步骤中的溶液加入乙腈试剂，离心，取沉淀烘干，得到聚合物钙钛矿量子点粉末。本发明制备工艺简单，原材料成本低廉，易于操作。

技术领域

本发明涉及一种有机聚合物钙钛矿量子点的合成制备方法及其应用，可用于有机高分子化学合成技术领域。

背景技术

近年来，越来越多的课题组将钙钛矿量子点应用于发光二极管、太阳能电池、激光器件，光存储器等光伏领域，成为新能源材料领域的研究重点。钙钛矿量子点具有优异的光学性能，拥有激子束缚能低、载流子迁移率高、吸收光谱宽、发光峰窄等优点，通过调节钙钛矿量子点中的卤族元素，可实现任意可见光波段的光致发光。钙钛矿量子点具有超高的荧光量子产率，色域宽度＞125％，成为了下一代柔性显示、超薄显示最具潜力的新型材料。

作为照明材料，钙钛矿量子点在实际的工业生产和应用中，依旧存在各种问题，其中最重要的一个问题就是稳定性问题，特别是有机无机杂化钙钛矿量子点。钙钛矿量子点对湿度，氧气和紫外线都非常的敏感，有机阳离子(MA⁺，EA⁺和FA⁺)，在这些环境因素的作用下极易发生降解。通常光照条件下，钙钛矿表面具有孤对电子，未成键的有机官能团和依靠范德瓦尔斯力吸附在表面的有机配体，这些表面缺陷会与空气中的氧气，水和二氧化碳反应转化为自由基团，进而从钙钛矿表面脱落，促进了钙钛矿量子点之间的团聚，分解。以有机无机杂化钙钛矿量子点为例，溶液中的自由基团与量子点中的MA⁺反应形成具有挥发性的CH₃NH₂，特别是在具有强光照射(光致发光显示器件)和强电压(电致发光显示器件)的条件下，更加剧钙钛矿量子点的分解。通常高密度的表面陷阱状态会导致非辐射复合的发生，因此有必要使用适当的表面封端配体对钙钛矿量子点的表面进行处理，选用合适的有机聚合物对量子点的表面进行处理，不仅可以减少量子点的表面缺陷，还能抑制氧气和水分引起的表面分解，大大提高钙钛矿量子点的稳定性。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提出一种有机聚合物钙钛矿量子点的合成制备方法及其应用。

本发明的目的将通过以下技术方案得以实现：种有机聚合物钙钛矿量子点的合成制备方法，该方法包括如下步骤：

S1：将CH₃NH₃Br，PbBr₂和正辛胺溶解在DMF(N，N-二甲基甲酰胺)中，得到钙钛矿量子点前驱液；

S2：取S1步骤中的钙钛矿量子点前驱液加入含有油酸的剧烈搅拌的甲苯溶液中，并保持钙钛矿量子点前驱液与甲苯溶液的体积比为1∶16～1∶8，充分搅拌，反应，得到澄清的黄绿色的钙钛矿量子点溶液；

S3：向S2步骤中的钙钛矿量子点溶液加入聚氧化乙烯的甲苯溶液，搅拌，反应，得到聚合物钙钛矿量子点溶液；

S4：向S3步骤中的溶液加入乙腈试剂，离心，取沉淀烘干，得到聚合物钙钛矿量子点粉末。

优选地，在所述S1步骤中，将0.44mmol的CH₃NH₃Br，0.40mmol的PbBr₂和30μL的正辛胺溶解在1mL的DMF(N，N-二甲基甲酰胺)中，形成透明的钙钛矿量子点前驱液。