[发明专利]纳米晶体及其制备方法在审
申请号: | 201910080798.8 | 申请日: | 2019-01-28 |
公开(公告)号: | CN109705862A | 公开(公告)日: | 2019-05-03 |
发明(设计)人: | 李冬梅;陈斯琦;姚玮 | 申请(专利权)人: | 上海大学 |
主分类号: | C09K11/66 | 分类号: | C09K11/66;C09K11/02;B82Y20/00;B82Y30/00;B82Y40/00 |
代理公司: | 上海精晟知识产权代理有限公司 31253 | 代理人: | 冯子玲 |
地址: | 200444*** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 前驱液 纳米晶体 制备 材料科学领域 产物结晶 超声振荡 光学性能 甲苯溶液 快速搅拌 完全溶解 掺杂 | ||
本发明涉及材料科学领域,公开了一种纳米晶体制备方法,包括如下步骤:a.将CsBr,PbBr2和MnCl2按照大体上为1:1:3的比例,加入到装有DMF的容器中,然后采用超声振荡使之完全溶解,获得第一前驱液;继续在溶液中加入酸和胺来稳定第一前驱液,获得第二前驱液;将所述第二前驱液加入到快速搅拌的甲苯溶液中,发生反应,获得掺杂了Mn2+的CsPb(Br/Cl)3纳米晶体。本发明所得产物结晶性好,光学性能优良。
技术领域
本发明涉及材料科学技术领域,特别涉及一种纳米晶体的制备方法。
背景技术
铯铅卤化钙钛矿纳米晶体(CsPbX3,其中,X为Cl,Br或I)是一种新型半导体材料。近些年来由于其带隙可调,吸收效率高,吸收光谱范围宽,载流子迁移率高和电荷扩散长度长等优异的光电及光伏性质而受到广泛关注。其中调节带隙的其中一个重要手段就是过渡金属离子(Mn2+, Co2+等)的掺杂。
现在铯铅卤化钙钛矿纳米晶体的锰掺杂工艺方法多为热注入方法。而热注入方法由于具有毒性,需要高温和注入氛围,反应条件苛刻,极大地限制了未来应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够在室温下直接合成Mn2+掺杂的 CsPb(Br/Cl)3纳米晶体的方法,所合成的CsPb(Br/Cl)3纳米晶体的结晶性好,光学性能优良。
本发明公开了一种纳米晶体制备方法,包括如下步骤:
a.将CsBr,PbBr2和MnCl2按照大体上为1:1:3的比例,加入到装有DMF的容器中,然后采用超声振荡使之完全溶解,获得第一前驱液;
b.继续在溶液中加入酸和胺来稳定第一前驱液,获得第二前驱液;
c.将所述第二前驱液加入到快速搅拌的甲苯溶液中,发生反应,获得掺杂了Mn2+的CsPb(Br/Cl)3纳米晶体。
本发明还公开了一种通过上述方法制备的纳米晶体。
可选地,所述酸为:油酸、己酸、乙酸中的任意一种;
所述胺为:油胺、幸胺、十二胺中的任意一种。
可选地,所述酸为油酸,所述胺为油胺;
或者,所述酸为己酸,所述胺为油胺;
或者,所述酸为乙酸,所述胺为油胺、幸胺或十二胺中的任意一种。
可选地,所述酸和胺的比例为3:2。
可选地,所述胺和所述DMF的比例为1:20。
可选地,所述第一前驱液和所述甲苯溶液的比例为1:10。
本发明制备的Mn2+掺杂的CsPb(Br/Cl)3纳米晶体具有结晶性好,光学性能好等特点使其在光电材料等领域显示出很大的应用前景。
本发明的突出特点为:(1)相比于热注入方法,此方法不仅能够在室温下空气中直接进行,并且方法简便。(2)此方法改善了配体搭配,从而提高了产物的量子产率,使其量子产率达到45%。
附图说明
图1为产物Mn2+掺杂的CsPb(Br/Cl)3纳米晶体XRD图谱;
图2为产物Mn2+掺杂的CsPb(Br/Cl)3纳米晶体TEM图谱;
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