[发明专利]一种钡离子掺杂钙钛矿蓝光量子点及其制备方法

说明书

本发明涉及一种钡离子掺杂钙钛矿蓝光量子点及其制备方法，属于量子点发光材料技术领域。该方法在常温且不需要任何保护气氛的条件下，通过合理控制BaBr₂和PbBr₂的用量配比，利用低毒且半径较小的钡离子替代部分铅离子，使合成量子点光致发光发生蓝移，由原来CsPbBr₃的绿光发射蓝移至461nm附近的蓝光发射，从而制得钡离子掺杂钙钛矿蓝光量子点，该量子点在大气氛围下具有良好的发光稳定性，光致发光量子效率最高可超过39％，该方法简单易操作，适合扩大化生产。

技术领域

本发明属于量子点发光材料技术领域，具体涉及一种钡离子掺杂钙钛矿蓝光量子点及其制备方法。

背景技术

近年来，全无机卤素钙钛矿CsPbX₃(X＝Cl、Br或I)因其具有可调的窄线宽光致发光、高的缺陷容忍密度以及大的光子吸收截面等优点，已在太阳能电池、激光、光电响应和发光二极管等领域显示出巨大潜力。荧光量子产率高于90％的绿光CsPbBr₃量子点和红光CsPbI₃量子点已被合成，以红光和绿光量子点为发光层合成的发光二极管外量子效率已达21.3％。相比于红光与绿光钙钛矿量子点，作为提高色域的关键颜色蓝光CsPbCl₃荧光量子产率却低于10％，且结构极不稳定，严重阻碍了钙钛矿发光二极管在全彩显示中的应用。

目前，提高蓝光量子点发光性能的方法已有报道。最初是通过调节卤素阴离子(Br/Cl)比例，合成CsPb(Cl/Br)₃蓝光量子点，但该蓝光量子点因晶格不匹配，其PLQY很低。因此，仍需寻求高荧光量子产率，且合成方法简单，易操作的钙钛矿蓝光量子点的制备方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种钡离子掺杂钙钛矿蓝光量子点的制备方法；目的之二在于提供一种钡离子掺杂钙钛矿蓝光量子点。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

1、一种钡离子掺杂钙钛矿蓝光量子点的制备方法，所述方法如下：

将CsBr、BaBr₂和PbBr₂混匀后，加入二甲基乙酰胺，常温下搅拌至所述CsBr、BaBr₂和PbBr₂完全溶解，再加入油酸和油胺，继续搅拌1-2h，获得钡离子掺杂CsPbBr₃前驱体溶液；向所述前驱体溶液加入甲苯，搅拌2-5min后，获得钡离子掺杂CsPbBr₃量子点原液；将所述量子点原液纯化后，制得钡离子掺杂钙钛矿蓝光量子点；所述CsBr、BaBr₂、PbBr₂、二甲基乙酰胺、油酸和油胺的摩尔-体积比为：0.1-0.4:0.05-0.4:0.1-0.4:2.5-10:300-1500:100-500，mmol:mmol:mmol:mL:μL:μL。

优选地，常温下以800-1200r/min的转速搅拌至所述CsBr、BaBr₂和PbBr₂完全溶解。

优选地，所述前驱体溶液与甲苯的体积比为0.8-1:8-10。

优选地，以800-1000r/min的转速搅拌2-5min后，获得钡离子掺杂CsPbBr₃量子点原液。

优选地，所述量子点原液纯化的方法如下：将所述量子点原液以1000-2500r/min的转速离心3-6min后，取上清液，向所述上清液中加入乙酸甲酯，以8000-10000r/min的转速离心5-10min，取沉淀，即可。

优选地，所述上清液与乙酸甲酯的体积比为2-3:3-4.5。

2、由所述方法制备的钡离子掺杂钙钛矿蓝光量子点。