[发明专利]一种荧光峰峰位可调的全无机铯铅溴钙钛矿纳米晶的制备方法

说明书

本发明属于纳米晶的制备技术领域，提供了一种荧光峰峰位可调的全无机铯铅溴钙钛矿纳米晶的制备方法。本发明通过原位引入双齿烷基酸配体，实现了对全无机铯铅溴钙钛矿纳米晶形貌的精确调控；使得全无机铯铅溴钙钛矿纳米晶的光致发光从绿光到蓝光发射范围可调。同时，本发明提供的制备方法方法只需在沉淀法制备全无机铯铅溴钙钛矿纳米晶的方法的基础上，在前驱体溶液中加入双齿烷基酸配体，即可实现全无机铯铅溴钙钛矿纳米晶的形貌调控。本发明调控纳米晶形貌的方法简单、重复性较好，易于工业化应用。

技术领域

本发明涉及纳米晶的制备技术领域，尤其涉及一种荧光峰峰位可调的全无机铯铅溴(CsPbBr₃)钙钛矿纳米晶的制备方法。

背景技术

全无机铯铅卤钙钛矿纳米晶(CsPbX₃ NCs，X＝Cl，Br，I)在许多领域有巨大的应用潜力，比如高效率太阳能电池、发光二极管、激光器和光电检测器，特别是，合成的全无机铯铅卤钙钛矿纳米立方块可以根据尺寸调节发射波长为410～700nm，量子产率高达90％，半峰宽仅有12～42nm。

目前，有多种合成方法来控制CsPbX₃ NCs的尺寸、形貌和组成，而CsPbX₃ NCs最常见的形貌是方块。对于CsPbBr₃ NCs纳米球和纳米立方体颗粒而言，除荧光发射外，其荧光寿命也会随粒径减小而减小。Sun等人(Sun S,D Yuan,Xu Y,et al.Ligand-MediatedSynthesis of Shape-Controlled Cesium Lead Halide Perovskite Nanocrystals viaReprecipitation Process at Room Temperature[J].ACS Nano,2016:3648.)研究了CsPbBr₃ NCs不同形貌纳米颗粒荧光寿命的区别，包括纳米立方体、纳米棒、纳米球和基层晶胞厚度的纳米片等，它们的荧光寿命从几纳秒到几百纳秒不等。与此同时，研究人员发现CsPbBr₃NCs纳米片的吸收和发射峰会随着纳米片层数的减少而发生明显蓝移。这表明CsPbBr₃ NCs纳米片的带隙对层厚异常敏感。另外，不同层厚的CsPbBr₃ NCs纳米片的荧光量子产率差别较大，三层、四层和五层厚度的纳米片的量子产率分别大约为10％、44.7％和84.4％。这使得CsPbBr₃NCs不论是在基础研究还是实际应用领域都有巨大的潜力。

现有技术中对于调控全无机钙钛矿纳米晶尺寸和形貌的方法还不够成熟，存在调控方法复杂，不能够简便的实现系统性调控形貌，使其大规模合成受阻。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种荧光峰峰位可调的全无机铯铅溴钙钛矿纳米晶的制备方法。本发明提供的制备方法能够操作简单地实现对全无机CsPbBr₃钙钛矿纳米晶的荧光峰峰位的调控，进而实现对纳米晶形貌的调控。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种荧光峰峰位可调的全无机铯铅溴钙钛矿纳米晶的制备方法，包括以下步骤：

将溴化铯、溴化铅、双齿烷基酸配体和稳定剂溶解、混合，得到前驱体溶液；

将所述前驱体溶液和甲苯混合，进行沉淀反应，得到全无机铯铅溴钙钛矿纳米晶。

优选地，所述双齿烷基酸配体包括辛二酸、十二烷二酸、十四烷二酸或十八烷二酸。

优选地，所述溴化铯和溴化铅的摩尔比为(0.2～0.4)：(0.2～0.6)。

优选地，所述双齿烷基酸配体和溴化铅的摩尔比为(0.2～1)：1。

优选地，所述稳定剂为包括油胺和油酸的混合物；所述混合物中油胺和油酸的体积比为0.5：(0.75～1.5)。