[发明专利]一种非铅铜基绿色发光材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种非铅铜基绿色发光材料及其制备方法，属于发光材料技术领域。所述发光材料的分子式记为(Csubgt;24/subgt;Hsubgt;20/subgt;P)subgt;2/subgt;Cusubgt;4/subgt;Isubgt;6/subgt;·2Csubgt;2/subgt;Hsubgt;6/subgt;OS，属于正交晶系中的Pbcn空间群，激发波长为250～450nm，发射波长为450～650nm，荧光量子产率大于98％，在紫外激发下发出绿光。采用降温结晶法能获得所述发光材料的单晶，制备方法简易，有助于实现对所述荧光材料晶体结构的解析；采用反溶剂法能够获得所述发光材料的微晶，制备方法简单，操作简便，反应时间短，易于大批量制备，有助于所述荧光材料的推广应用。

技术领域

本发明涉及一种非铅铜基绿色发光材料及其制备方法，属于发光材料技术领域。

背景技术

金属卤化物钙钛矿因其优异的光电性能而受到广泛关注，其中有机-无机杂化金属卤化物在各种光电器件应用中取得了显著进展，如太阳能电池、发光二极管和光电探测器。有机-无机杂化金属卤化物的结构维度可以通过选择适当的有机阳离子和无机组分来调整。由于金属卤化物多面体在空间上被有机阳离子隔离，与典型三维钙钛矿相比，低维金属卤化物杂化物展示出更高的稳定性和更强的激子约束。特别地，零维有机-无机杂化金属卤化物表现出大的激子结合能、高的荧光量子产率和大的斯托克斯位移，在固态照明领域具有较大应用潜力。

然而，常见的有机-无机杂化金属卤化物含有毒元素铅，并且铅基有机-无机杂化金属卤化物对湿度和温度的不稳定性进一步限制了其实际应用。在这种情况下，基于Sn(II)和Ge(II)的同价有机-无机杂化金属卤化物和基于Sb(III)、Bi(III)和In(III)的异价有机-无机杂化金属卤化物，已被广泛探索作为替代品。但上述这些替代品材料往往受到不稳定性、掺杂敏感性和较差复现性等的影响，阻碍了其大规模生产和商业化应用。而基于Cu(I)的有机-无机杂化金属卤化物，其无毒性、低成本、储量丰富无疑是发光材料领域可靠的候选者，因此，开发新型、高效、无毒、低成本的零维有机-无机杂化金属卤化物对照明领域具有重要的科学意义和价值。

发明内容

针对目前有机-无机杂化金属卤化物材料存在的不足，本发明提供一种非铅铜基绿色发光材料及其制备方法，该发光材料在紫外激发下发出绿光，具有无毒、高荧光量子产率、成本低等特点，在固态照明领域展示出巨大的应用前景；采用降温结晶法能够获得所述发光材料的单晶，制备方法简易，有助于实现对所述荧光材料晶体结构的解析；采用反溶剂法能够获得所述发光材料的微晶，制备方法简单，操作简便，反应时间短，易于大批量制备，有助于所述荧光材料的推广应用。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种非铅铜基绿色发光材料，所述发光材料的分子式记为(C₂₄H₂₀P)₂Cu₄I₆·2C₂H₆OS，属于正交晶系中的Pbcn空间群，激发波长为250～450nm，发射波长为450～650nm，荧光量子产率大于98％，在紫外激发下发出绿光。

一种非铅铜基绿色发光材料的制备方法，具体包括以下步骤：将四苯基碘化膦(C₂₄H₂₀PI)粉体、碘化亚铜(CuI)粉体以及二甲基亚砜(DMSO)混合，并在搅拌条件下升温至80～120℃，使粉体完全溶解形成混合均匀的前驱体溶液Ⅰ；先对前驱体溶液Ⅰ进行过滤除去杂质，再置于室温下静置，析出(C₂₄H₂₀P)₂Cu₄I₆·2C₂H₆OS单晶绿色发光材料。

进一步地，四苯基碘化膦粉体与碘化亚铜粉体的摩尔比为1:1.5～1:2.5。