[发明专利]一种钙钛矿量子点与金属有机框架复合发光材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种钙钛矿量子点与金属有机框架复合发光材料及其制备方法和应用，所述方法包括如下步骤：将卤化铅、卤化铯、咪唑配体和中心金属原子化合物混合，研磨5～50min后即得到钙钛矿量子点与金属有机框架复合发光材料；所述中心金属原子化合物为氧化锌、氢氧化钴或醋酸锌中的一种或几种。本发明通过机械研磨一步合成了钙钛矿量子点与金属有机框架复合发光材料，解决了现有技术需要使用表面活性剂减小钙钛矿尺寸的问题。本发明所述方法绿色环保，在提高钙钛矿量子点稳定性的同时，也提高了复合材料的光学性能。

技术领域

本发明涉及发光材料技术领域，更具体地，涉及一种钙钛矿量子点与金属有机框架复合发光材料及其制备方法和应用。

背景技术

全无机钙钛矿量子点具有合适的能带结构、良好的可见光响应、量子产率高、载流子寿命短、可调谐发射窄以及制备简单的优点，所以在太阳能电池、LED以及纳米激光器等器件的制备方面具有广阔的应用前景。虽然全无机钙钛矿比有机钙钛矿具有更高的稳定性，但是在光、热、水、氧存在的条件下，其晶体仍容易受到损伤，因此仍需要进一步提高其稳定性。目前主要通过在钙钛矿外包裹无机材料或将钙钛矿嵌入多孔材料中来提高钙钛矿的稳定性。

金属有机框架是一种新型、有机-无机多孔材料，具有较好的耐热、耐水性能以及较大的比表面积，可作为理想的钙钛矿载体，以提高钙钛矿的耐水耐高温稳定性。但由于大部分金属有机框架只具有微孔(2nm)，而钙钛矿的尺寸较大(～10nm)，存在采用传统的超声震荡或搅拌的方法很难将钙钛矿嵌入金属有机框架材料中的问题。

为解决上述问题，中国发明专利CN106675559A公开了一种球磨制备高稳定性钙钛矿复合材料荧光粉的方法，该方法可成功将钙钛矿嵌入金属有机框架材料中，但存在需要使用表面活性剂减小钙钛矿尺寸的问题。

发明内容

本发明的首要目的是克服上述现有技术制备钙钛矿量子点与金属有机框架复合材料时必须使用表面活性剂减小钙钛矿尺寸的问题，提供一种钙钛矿量子点与金属有机框架复合发光材料的制备方法，采用该方法无需使用表面活性剂，绿色环保。

本发明的进一步目的是提供一种钙钛矿量子点与金属有机框架复合发光材料。

本发明的另一目的是提供所述钙钛矿量子点与金属有机框架复合发光材料的应用。

本发明的上述目的通过以下技术方案实现：

一种钙钛矿量子点与金属有机框架复合发光材料的制备方法，包括以下步骤：

将卤化铅、卤化铯、咪唑配体和中心金属原子化合物混合，研磨5～50min后即得到钙钛矿量子点与金属有机框架复合发光材料；所述中心金属原子化合物为氧化锌、氢氧化钴或醋酸锌中的一种或几种。

在本发明中，原料卤化铅、卤化铯、咪唑配体和氧化锌或氢氧化钴或醋酸锌在研磨过程中产生强烈的塑形变形，导致内部产生大量的缺陷，提高了原料的活性，可促使反应发生得到钙钛矿量子点与金属有机框架复合发光材料。

优选地，卤化铅、卤化铯、咪唑配体和中心金属原子化合物的摩尔比为1：1：(0.1～0.5)：(0.1～0.5)。

更优选地，卤化铅、卤化铯、咪唑配体和中心金属原子化合物的摩尔比为1：1：(0.15～0.3)：(0.15～0.3)。

优选地，所述研磨时间为15～30min。

优选地，所述研磨转速为100～300r/min。

优选地，咪唑配体选自2-甲基咪唑、咪唑-2-甲醛中的一种或两种。

本发明所述卤化铅选自氯化铅、溴化铅或碘化铅中的一种或多种。

本发明所述卤化铯选自氯化铯、溴化铯或碘化铯中的一种或多种。