[发明专利]一种提高全无机钙钛矿量子点CsPbBr3

说明书

本发明公开了一种提高全无机钙钛矿量子点CsPbBr₃稳定性的方法，其特征在于，将PbBr₂和十八烯混合，得到溶液Ⅰ；再加入油胺和油酸，得到溶液Ⅱ；加热，并将铯前驱体溶液加入到溶液Ⅱ中，用冰水浴降温，再经离心、沉淀后，将量子点分散于有机溶剂中，得到CsPbBr₃量子点溶液；将吡咯和苯醌加入到CsPbBr₃量子点溶液中，再加入氯仿，得到反应体系；采用氙灯为光源，进行光照，最后离心、真空干燥即可。本发明通过在CsPbBr₃量子点表面包覆聚吡咯保护层，大大提高了CsPbBr₃量子点在水中的稳定性。由于聚吡咯具有优异的电荷传输特性，还能提高材料的导电性能，可应用于高性能器件的光电材料。

技术领域

本发明属于材料学领域，具体涉及一种提高全无机钙钛矿量子点CsPbBr3 稳定性的方法。

背景技术

全无机钙钛矿量子点以其较高的量子产率、发光波长可覆盖整个可见光谱、半高宽相对较窄等优点，被广泛应用于太阳能电池组件、发光二极管、传感器等领域。

全无机钙钛矿量子点CsPbBr₃由于其优异的光电特性,在光伏、光电领域具有广泛的应用,取得了突破性的研究成果。但是CsPbBr₃量子点材料遇水分解,极其不稳定，该问题严重制约了该材料在以上应用领域的发展，因此增强钙钛矿量子点的水稳定性成为了研究热点。因此，开发水稳定的钙钛矿量子点，从而实现钙钛矿量子点光电器件的稳定性能,进一步拓展全无机钙钛矿量子点在水环境中的一些应用如生物检测、荧光标记等具有重要的意义。聚吡咯是一种广泛应用的导电高分子材料，具有很好的可见光吸收特性、较高的载流子迁移率、以及优异的热稳定性和化学稳定性。因此，在CsPbBr₃量子点外面包覆聚吡硌的保护层，可以极大地提高CsPbBr₃量子点在水中的稳定性，同时还能保持良好的电荷传输特性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：如何提高全无机钙钛矿量子点CsPbBr₃的稳定性。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种提高全无机钙钛矿量子点 CsPbBr₃稳定性的方法，其特征在于，在CsPbBr₃量子点外面包覆一层导电高分子聚合物聚吡咯，包括以下步骤：

步骤1)：将PbBr₂和十八烯混合，得到溶液Ⅰ；

步骤2)：在惰性环境下，向溶液Ⅰ中加入油胺和油酸，得到溶液Ⅱ；

步骤3)：将溶液Ⅱ的温度升至130-170℃，然后将铯前驱体溶液迅速加入到溶液Ⅱ中，保持此温度5-10秒钟，然后用冰水浴降温，再经离心、沉淀后，将量子点分散于有机溶剂中，得到CsPbBr₃量子点溶液；

步骤4)：将吡咯和苯醌加入到CsPbBr₃量子点溶液中，然后再加入氯仿，得到反应体系；

步骤5)：采用氙灯为光源，安装截止滤光片去除氙灯中的紫外光部分，并将光源置于步骤4)制得的反应体系的上方，进行光照；

步骤6)：将光照后的反应体系离心、真空干燥，即得具有高稳定性的聚吡咯/CsPbBr₃。

优选地，所述步骤1)中PbBr₂和十八烯的摩尔比为0.007：1。

优选地，所述步骤2)中油胺和油酸的体积比为1：1。

优选地，所述步骤3)中PbBr₂和铯前驱体溶液的摩尔比为2.4：1。

优选地，所述步骤3)中的有机溶剂为正己烷、甲苯或乙酸乙酯。