[发明专利]一种一维边共享钙钛矿荧光材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种一维边共享钙钛矿荧光材料、制备方法及其应用，属于有机‑无机杂化材料技术领域。所述材料的化学式为ABX₃，A为单苯环咪唑类阳离子，B为金属离子Pb²⁺、Sn²⁺、Ge²⁺、Mn²⁺或Zn²⁺，X为卤素离子Cl^‑或Br^‑；且A位阳离子的单重态能级位于无机骨架BX₃导带上方或下方。所述材料通过降温结晶法、反溶剂法或缓慢挥发法制备得到。所述材料实现了单一组分的荧光发射，且具有超长的微秒级寿命。

技术领域

本发明涉及一种一维边共享钙钛矿荧光材料及其制备方法，属于有机-无机杂化材料技术领域。

背景技术

相比于无机荧光材料，钙钛矿材料成本较低，制作工艺简单，目前具有110扭曲波纹结构和扭曲程度较大的100结构的二维层状白光钙钛矿材料已备受关注，但是110型二维材料扭曲的波纹构型主要由A位阳离子胺基上的氢原子与铅卤八面体中卤素原子间的氢键作用力来稳定，导致其结构稳定性较差。目前高效白光的一维或零维杂化钙钛矿材料尚未被探索。同时，蓝光发射材料的制备也已经被证实是具有挑战性的，具有一维边共享结构的蓝光钙钛矿杂化材料也并未有报道。因此，研制一维边共享稳定结构的白光发射和蓝光发射单组分荧光材料具有重大意义。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种一维边共享钙钛矿荧光材料及其制备方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种一维边共享钙钛矿荧光材料，所述材料的化学式为ABX₃，A为单苯环咪唑类阳离子，B为金属离子Pb²⁺、Sn²⁺、Ge²⁺、Mn²⁺或Zn²⁺，X为卤素离子Cl^-或Br^-；且A位阳离子的单重态能级位于无机骨架BX₃导带上方或下方。

优选的，所述A为

优选的，所述B为Pb²⁺。

优选的，所述X为Br^-。

优选的，所述材料为(C₉H₉N₂)PbBr₃或(C₈H₉N₂)PbBr₃；其中，(C₉H₉N₂)⁺为(C₈H₉N₂)⁺为所述(C₉H₉N₂)PbBr₃作为单一组分白色发光材料使用；所述(C₈H₉N₂)PbBr₃作为单一组分蓝色荧光发光材料使用。

一种本发明所述的一维边共享钙钛矿荧光材料的制备方法，所述方法步骤如下：

将A位有机分子与B位金属氧化物按1:2～2:1的摩尔比加入卤酸中，或将A位有机分子与B位金属卤化物按1:2～2:1的摩尔比加入卤酸中，采用降温结晶法或反溶剂法制备得到一种一维边共享钙钛矿荧光材料；其中，所述卤酸为氢溴酸或盐酸。

或，一种本发明所述的一维边共享钙钛矿荧光材料的制备方法，所述方法步骤如下：