[发明专利]一种Sb掺杂的无铅双钙钛矿微晶粉末及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种Sb掺杂的无铅双钙钛矿微晶及其制备方法与应用。制备方法包括如下步骤：(1)将含有AgCl，NaCl，InAc₃,SbAc₃和BiCl₃的原料溶解在HCl中；(2)加入CsCl使其生成白色沉淀；(3)将混合物连续搅拌；(4)将沉淀物过滤并用乙醇洗涤，烘干。该类Sb掺杂材料可以调控Cs₂B^IB^III_1‑nB’^III_nCl₆的荧光。更重要的是，在适当掺杂浓度下，双钙钛矿微晶具有明显的激发波长依赖性荧光，可以实现多模发射功能，为防伪识别提供了重要特征。

技术领域

本发明属于钙钛矿晶体材料制备与光谱调控技术领域，具体涉及一种通过Sb掺杂调控双钙钛矿荧光并赋予其激发波长依赖性荧光的合成方法。

背景技术

伪造问题已成为一个严重的全球性问题，涉及到人们日常生活的方方面面，例如钞票，艺术品，文件，甚至个人信息安全。荧光防伪材料是一种重要的防伪手段。随着防伪技术的迅速发展，传统的单一荧光防伪模式已远远不能满足实际应用的要求，需要开发多重荧光防伪材料。CsPbX₃钙钛矿是一种发光优良的材料，公开号为CN106634949A和CN109837084A的中国专利均已提供了CsPbX₃复合材料应用于防伪领域，但铅的毒性以及复合材料的发光稳定性并不利于防伪领域上的应用。因此，需要制备出一种新的单一组分材料，既能实现多重荧光防伪的功能，又能避免铅的毒性对生态环境的污染。

发明内容

为了解决上述问题，本发明目的是提供一种Sb掺杂的无铅双钙钛矿微晶粉末及其制备方法和应用，该方法获得的钙钛矿微晶既能实现多重荧光防伪的功能，又能避免铅的毒性对生态环境的污染。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种Sb掺杂的无铅双钙钛矿微晶的制备方法，包括以下步骤：

(1)在容器中将含有AgCl、NaCl、InAc₃、SbAc₃和BiCl₃的原料溶解在HCl中，原料完全溶解后得到透明溶液；

(2)在搅拌下将CsCl粉末加入到步骤(1)得到的透明溶液中，立即形成浅白色沉淀；

(3)将步骤(2)得到的混合物连续搅拌以确保完全重结晶；

(4)将步骤(3)得到的混合后过滤，得到的沉淀物用乙醇洗涤，烘干，得到Sb掺杂的Cs₂Ag_0.1Na_0.9InCl₆:Bi微晶粉末。

作为本发明的优选，AgCl、NaCl、InAc₃、SbAc₃和BiCl₃的摩尔比为0.1：0.9：0.99-n：n：0.01，其中，n为0-0.15。

作为本发明的优选，步骤(1)中，原料溶解时，在油浴80℃中连续搅拌30分钟。

作为本发明的优选，步骤(3)中，连续搅拌时间为2h。

作为本发明的优选，步骤(4)中，烘干温度为100℃，时间为12h。

一种由上述的方法制备的Sb掺杂的无铅双钙钛矿微晶粉末。

所述Sb掺杂无铅双钙钛矿微晶粉末作为防伪材料的应用。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明的Sb掺杂的无铅双钙钛矿微晶防伪材料制备方法简单，生产周期短。合成所需的原料成本低廉，易于推广；