[发明专利]一种CdS包覆无机钙钛矿纳米材料的制备方法及其产品和应用

说明书

本发明涉及一种CdS包覆无机钙钛矿纳米材料的制备方法，在持续性氮气的环境下，将氧化镉、油酸和十八烯混合，加热反应得到油酸镉溶液，再加入十八烯和硫粉，得到油酸镉‑硫粉溶液，将油酸镉‑硫粉混合溶液逐滴滴入CsPbX₃(x＝Cl，Br，I)中，反应完毕后离心得到CdS包覆无机钙钛矿纳米材料。该方法制备的CdS包覆无机钙钛矿纳米材料具有高稳定性，与水接触时荧光不会淬灭；且具有非闪烁性，荧光强度轨迹不会发生大的变化，在发光二极管的应用中尤为重要。

技术领域

本发明属于纳米颗粒技术领域，涉及一种CdS包覆无机钙钛矿纳米材料的制备方法及其产品和应用。

背景技术

无机钙钛矿纳米材料(CsPbX₃，X＝Cl，Br，I)是一种新型的功能材料，在发光二极管、太阳能电池、光电探测器等方面均具有特殊性能，广泛应用于光电器件领域，由热注入法制备的钙钛矿量子点在美国化学会的《纳米快报》(Nano Lett.,2015,15(6),3692)上首次报道，但是由此方法制备的钙钛矿量子点稳定性较弱，与水接触时荧光会逐渐淬灭。并且钙钛矿量子点有明显的闪烁性，这不利于其在发光二极管方面的应用。近几年，CsPbX₃纳米材料吸引了大量研究人员的关注，特别是对其闪烁性及稳定性的研究。例如美国化学会的《纳米快报》(Nano Lett.,2016,16(10),6425)报道了一种简易的胶状制备方法，成功制备了非闪烁性的CsPbI₃钙钛矿材料；英国皇家化学学会的《纳米尺度》(Nanoscale,2017,9(2),631)报道了一种提高CsPbX₃水稳定性的方法，通过替换表面配体使钙钛矿溶于极性溶剂。需要一种新的制备方法来制备CsPbX₃钙钛矿纳米材料能同时抑制闪烁性和提高稳定性。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种CdS包覆无机钙钛矿纳米材料的制备方法及其产品。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

1.一种CdS包覆无机钙钛矿纳米材料的制备方法，所述制备方法为以下步骤：

(1)在持续性氮气的环境下，将氧化镉、油酸和十八烯混合，反应得到油酸镉溶液；

(2)取步骤(1)所得油酸镉溶液加入油胺、十八烯和硫粉，得油酸镉-硫粉溶液；

(3)将步骤(2)所得油酸镉-硫粉混合溶液逐滴滴入CsPbX₃溶液中，反应完毕后离心，得到CdS包覆无机钙钛矿纳米材料，所述X为Cl、Br或I。

进一步，步骤(1)所述氧化镉、油酸和十八烯质量体积(mg：ml：ml)比为100：1：1。

进一步，步骤(1)所述反应条件为加热至210～280℃反应1小时，再降温至110～150℃反应30分钟。

进一步，步骤(2)所述油酸镉溶液、油胺和十八烯体积比为1：0.4：4，所述油酸镉溶液和硫粉体积质量(ml：mg)比为1：9.6～16。

进一步，步骤(3)所述CsPbX₃溶液与油酸镉-硫粉混合溶液体积比为1.2：1，所述CsPbX₃溶液中CsPbX₃物质的量为0.027mmol，所述X为Cl、Br或I。

进一步，步骤(3)所述CsPbX₃溶液的制备方法为：

a)碳酸铯、十八烯和油酸以质量体积(mg：ml：ml)比为100：3.5～4.5：0.5～0.7混合，120℃下搅拌1个小时，记为A溶液；