[发明专利]一种CsPb2

说明书

本发明公开了一种CsPb₂Br₅中掺杂CsPbBr₃的复合钙钛矿材料及其制备方法，所述掺杂型钙钛矿材料在CsPb₂Br₅材料中掺杂少量的CsPbBr₃组成；本发明的制备方法，设计巧妙，先利用均苯三甲酸配体和铅离子合成了以铅为骨架的金属有机框架Pb‑MOF，然后溴化铯水溶液和Pb‑MOF在醇溶液在超声条件下反应，Pb‑MOF在反应中发生解离后得到了CsPb₂Br₅中掺杂少量CsPbBr₃的复合材料；合成工艺步骤少，工艺易于实施，并且无需加热，无需惰性气体保护，节省能源；并且所用的合成溶剂仅为纯水和乙醇，绿色环保，对环境污染小。

技术领域

本发明涉及钙钛矿技术领域，具体说是一种CsPb₂Br₅中掺杂CsPbBr₃的复合钙钛矿材料及其制备方法和用途。

背景技术

近年来全无机钙钛矿量子点材料(CsPbX₃PQD)由于其超高的光致发光效率，灵活可调的发射波长和窄带发射越来越受到关注，这种材料的用途广泛，可用于发光二极管，激光器，太阳能电池，光探测器和可见光通信领域。但是单纯的钙钛矿量子点材料的结构特性使其对湿度、光和温度都十分敏感，在一般环境条件下化学稳定性差，容易水解导致晶体结构被破坏，极大地限制了钙钛矿量子点材料的应用；为了解决钙钛矿量子点稳定性差的问题，通常采用丁醇钛、三正辛基膦等有机配体或聚合物进行表面修饰或者通过二氧化硅、三氧化二铝等无机材料来提高钙钛矿量子点的稳定性，但是这些措施难以在提高稳定性的同时，增强钙钛矿量子点的光学性能。

金属有机框架材料MOF兼具传统无机和有机发光材料的优势，通过在MOF材料的孔洞中引入客体分子或离子形成复合材料，通过主客体之间的相互作用，实现光学性能的增强目前研究比较热门，但是由于钙钛矿量子点的尺寸较大(10nm左右)，而 MOF晶体的孔隙较小(0.78nm)，因此钙钛矿量子点很难进入MOF晶体中，因此不能起到增加钙钛矿量子点稳定性的作用，限制了金属有机框架材料MOF的应用。

如何解决目前钙钛矿量子点材料在稳定存在的同时具有优异的光学性能是目前钙钛矿亟待解决的问题。

发明内容

为解决现有技术中钙钛矿量子点材料优异的光学性能和稳定性不能同时兼具的问题，本发明的目的是提供一种CsPb₂Br₅中掺杂CsPbBr₃的掺杂型钙钛矿材料及其制备方法和用途。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

一种CsPb₂Br₅中掺杂CsPbBr₃的复合钙钛矿材料，所述复合钙钛矿材料在CsPb₂Br₅材料中掺杂少量的CsPbBr₃组成。

本发明还包括CsPb₂Br₅中掺杂CsPbBr₃的复合钙钛矿材料的制备方法，包括以下步骤：

①将硝酸铅溶液和均苯三甲酸水溶液混合，超声震荡，抽滤，用无水乙醇洗涤，烘干，得到Pb-MOF粉末；

②将溴化铯溶解于超纯水中，得到溴化铯水溶液；

③在超声震荡下，将Pb-MOF粉末分散于乙醇中，向其中滴加溴化铯水溶液，超声震荡，过滤，洗涤，冷冻干燥得到CsPb₂Br₅中掺杂CsPbBr₃的掺杂型钙钛矿材料。

优选的，硝酸铅溶液的浓度为0.01～0.1mol/L，均苯三甲酸水溶液的浓度为0.01～0.1 mol/L，硝酸铅与均苯三甲酸的摩尔比为1～2：1。