[发明专利]一种钙钛矿量子点及其制备方法与用途

说明书

本发明涉及一种钙钛矿量子点及其制备方法与用途。所述制备方法包括如下步骤：(1)混合卤化铯、卤化铅和溶剂，进行加热，得到体相CsPbBr_XCl_3‑X，0≤x≤3；(2)混合分子筛前体和模板剂，进行烧结，得到半脱模分子筛；(3)混合卤盐、卤化锶和步骤(2)所得半脱模分子筛，进行加热，得到混合粉料；(4)混合步骤(1)所得体相CsPbBr_XCl_3‑X和步骤(3)所得混合粉料，进行烧结，得到所述钙钛矿量子点。本发明通过将掺杂锶的体相CsPbBr_XCl_3‑X烧结沉积在半脱模分子筛的孔道内，获得了稳定且效果可逆的光致荧光变色材料。所述制备方法简单，成本低且易实现大规模量产。

技术领域

本发明属于荧光量子点技术领域，涉及一种钙钛矿量子点的制备方法，尤其涉及一种钙钛矿量子点及其制备方法与用途。

背景技术

荧光防伪是一种常用的防伪技术，其中紫外光源相较于激光光源，更加安全且成本较低。常规适用紫外激发的发光材料，如镧系稀土离子掺杂的无机发光材料中，LaVO₄:Eu³⁺发射明亮的红光；LaVO₄:Dy³⁺同时具备黄光和蓝光，整体接近于白光。

一些光致变色材料本身不发出荧光或荧光本身不会变色，仅会在被紫外光辐照后发生体系颜色的变化，后续需要通过热或光的作用来恢复。如在有机体系中，螺吡喃和螺噁嗪类化合物在紫外光的照射下无色闭环体分子中的C-O键或者C-N键发生异裂，形成具有较大共轭结构的开环体分子，从而在可见光区域出现较为强烈的吸收而呈色，在可见光或热作用下，发生逆向反应恢复无色状态(DOI:10.1021/cr9800715)。在无机体系中有类似的现象，铕掺杂BaMgSiO₄的材料可实现在蓝光和绿光照射下体系颜色呈现亮粉色或被漂白(DOI:10.1063/1.3509417)。

由此实现光致变色的应用，例如：在有机体系中，一系列氧化的苯并噻吩取代二芳基乙烯化合物，其开环异构体没有荧光，发生光异构化后的闭环异构体具有黄色或者绿色荧光(DOI:10.1021/ja204583e)；在单一有机材料体系，一种新型螺吡喃功能化的二基蒽衍生物，在488nm/950nm光照射下发射绿光，在365/405nm光照射下会由绿色荧光转为红色荧光，而在800nm光照射下会实现从黄色荧光到红色荧光的转换，以上均可通过524nm的光照射可逆恢复(DOI:10.1002/anie.202117158)。在无机体系中，也可实现可逆的荧光调控，如镧系掺杂层状钙钛矿结构Na_0.5Bi_2.5Nb₂O₉和Na_0.5Bi_4.5Ti₄O₁₅，进行太阳光或可见光照射后，材料颜色发生变化，同时荧光强度下降，加热后可恢复材料颜色及荧光强度，但材料的荧光色自始至终没有变化(DOI:10.1021/acsami.5b12262)；也有材料可在不同的激发波长下发射不同波长的荧光，如Bi³⁺共掺杂CaWO₄:Yb³⁺，Er³⁺荧光粉具有上转换和下转移的双模式发光性能，在980nm光激发下显示绿色荧光，在254nm光激发下显示蓝色荧光(DOI:10.1016/j.cej.2021.132333)。

然而，常用的镧系稀土离子掺杂的无机发光材料的荧光用肉眼观察时只能看到单一的颜色，想要分辨出混合光只能依靠专业设备，光学性能容易被模仿，防伪等级较低；另外，一些光致变色的方案仅为光致材料体系变色，其相对于光致荧光变色的辨识度较低，对于肉眼辨别不友好，需要靠专业设备才能发觉这种变化；在可以达到光致荧光变色效果的材料中，光致荧光变色大多需要不同的光源来激发，逆转变色需要追加其他光照或进行热处理，对使用场景限制较大，且有机体系的材料制备方案复杂，多在液相环境中应用，难以进行商业推广。