[发明专利]六方相CsPbBr3

说明书

本发明涉及一种六方相CsPbBr₃纳米晶的制备方法，将溴化铅粉末均匀分散于N,N‑二甲基甲酰胺溶液中，水浴条件下搅拌使溴化铅粉末完全溶解得到溴化铅前驱体溶液；将溴化铯粉末均匀分散于无水乙醇溶液中，水浴条件下搅拌使溴化铯粉末完全溶解得到溴化铯前驱体溶液；室温、搅拌条件下，将溴化铅前驱体溶液和溴化铯前驱体溶液同时注入氯仿溶液，持续搅拌后静置处理，离心分离产物中的固体得到六方相CsPbBr₃纳米晶；N,N‑二甲基甲酰胺溶液为油胺、油酸和N,N‑二甲基甲酰胺的混合溶液；无水乙醇溶液为油胺、油酸和无水乙醇的混合溶液。与现有技术相比，本发明具有操作简单、元素化学计量比控制精确、无需高温或惰性气体保护装置等优点。

技术领域

本发明涉及CsPbBr₃钙钛矿纳米晶发光材料领域，尤其是涉及一种六方相 CsPbBr₃纳米晶及其制备方法。

背景技术

近年来，作为钙钛矿家族的新成员—全无机钙钛矿量子点因其具有非常窄的发光峰、高量子效率、较好的稳定性、制备工艺简单、颜色可调等优点，受到了研究人员的越来越多的关注。经过科研人员的不懈努力，全无机钙钛矿量子点已实现如太阳能电池，发光二极管(LED)，白光LED(WLED)和激光器等多方面的应用。随着科学研究的不断深入，相信全无机钙钛矿量子点会成为新一代光电材料的核心。

由于钙钛矿材料具有易于合成、低成本、高吸收系数、载流子扩散距离长等优势，在光伏领域掀起研究热潮，成为炙手可热的“明星材料”。除此之外，钙钛矿材料还具有高荧光量子产率及易于通过组分调控的发光光谱范围，使其展现出在发光二极管、太阳能电池、光电探测器、太阳能电池、量子点激光器等器件上广阔的应用前景领域。

目前铯铅卤族钙钛矿量子点的合成方法有很多，2016年，曾海波教授在室温下合成了10nm左右的正方形CsPbBr₃量子点(Adv.Funct.Mater.2016,26,2435)，但并未获得大体积的六边形纳米片。另外，科研工作者还采用化学气相沉积的方法(Adv.Funct.Mater.2016,26,6238–6245)的方法获得了大体积的正方形纳米片，该方法需要惰性气体保护以及600℃的高温，并不适合应用推广。

中国专利CN 109052457A公布了一种无机钙钛矿纳米片及其制备方法，制备步骤为将混合的CsBr与PbBr₂溶于N，N-二甲基甲酰胺中并进行搅拌，直至无晶体颗粒；然后加入油酸和油胺作为有机配体继续搅拌，直至溶液中的沉淀析出，将溶液移除得到Cs₄PbBr₆沉淀。将Cs₄PbBr₆沉淀与水混合静置，以使得水与Cs₄PbBr₆作用得到CsPbBr₃纳米片；但是该制备方法制备得到的CsPbBr₃纳米片为正方形 CsPbBr₃量子点，也不属于六边形纳米片。

中国专利CN 107312528A公布了室温富卤素CsPbX₃无机钙钛矿纳米晶体的制备方法。其特征步骤为在传统室温合成无机钙钛矿纳米晶体的基础上引入卤化胺，将加入卤化胺之后的前驱体溶液加入到极性溶剂中，得到CsPbX₃(X＝Cl，Br，I 或者其混合物)无机钙钛矿纳米晶体；但是该制备方法制备得到的CsPbX₃纳米片为正方形CsPbX₃量子点，同样不属于六方相纳米晶。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种在室温下、无保护气体条件下制备六方相CsPbBr₃纳米晶的方法；合成得到的CsPbBr₃纳米晶作为光电材料。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种六方相CsPbBr₃纳米晶的制备方法，包括以下步骤：