[發(fā)明專利]一種改性的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的光電轉(zhuǎn)化材料及其制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201510959703.1
• 申請日: 2015-12-21
• 公開（公告）號(hào): CN105514284A
• 公開（公告）日: 2016-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳慶;曾軍堂;葉任海;陳兵
• 申請（專利權(quán)）人: 成都新柯力化工科技有限公司
• 主分類號(hào): H01L51/46
• 分類號(hào): H01L51/46;H01L51/48
• 代理公司: 暫無信息
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1.一種改性的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的光電轉(zhuǎn)化材料，其特征在于：所述光電轉(zhuǎn)化材料由化學(xué)式 為ABX₃的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的晶體與水滑石復(fù)合而成，其中A表示CH₃NH₃，B表示Pb，X表示Cl、Br、I 中的一種或多種，所述B的離子均勻鑲嵌于所述水滑石的層板上，所述X的離子與A的離子均 勻分布于所述水滑石的層間，A、B、X之間通過化學(xué)鍵相互連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述改性的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的光電轉(zhuǎn)化材料，其特征在于：所述水滑石滿 足結(jié)構(gòu)式[M²⁺_1-xN³⁺_x（OH）₂]^x+（A^n-）_x/n.mH₂O,其中M表示Cu、Zn、Mg、Mn、Ni、Co、Pd中的任意一種， N表示Al、Cr、Fe、Sc中的任意一種，A^n-表示NO₃^-、Cl^-、OH^-中的任意一種，x=1/5～1/3。

3.一種制備如權(quán)利要求1所述改性的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的光電轉(zhuǎn)化材料的制備方法，其特征 在于：制備包括以下步驟：

將水滑石置于容器一內(nèi)，其正下方鋪置與所述水滑石不接觸的同樣位于容器一內(nèi)的金 屬鉛，所述容器一僅有一個(gè)位于水滑石正上方的進(jìn)口，將氧氣從所述進(jìn)口通入水滑石上方， 將所述空間溫度升至400～500℃，并維持該溫度2～6h，得到改性水滑石氧化物；

將所述改性水滑石氧化物放入乙二醇或乙醇溶液中，于室溫下密閉靜置24～48h，其后 將其在N₂保護(hù)下干燥，干燥后放入鹵化鉛的有機(jī)溶液中浸泡30～60min，其后再放入鹵化甲 胺的有機(jī)溶液中浸泡10～30min，其后取出并洗滌于70～90℃下加熱15～30min，即得到所 述改性的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的光電轉(zhuǎn)化材料。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的改性的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的光電轉(zhuǎn)化材料的制備方法，其特征在于： 所述改性水滑石氧化物與所述乙二醇或乙醇溶液的質(zhì)量比1:3～1:6。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的改性的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的光電轉(zhuǎn)化材料的制備方法，其特征在于： 所述乙二醇或乙醇溶液為乙二醇或乙醇與水混溶的溶液，其中水的質(zhì)量百分比為5%～10%。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的改性的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的光電轉(zhuǎn)化材料的制備方法，其特征在于： 所述鹵化鉛的有機(jī)溶液為PbCl₂、PbBr₂、PbI₂中的一種或多種溶于有機(jī)溶劑中所形成的溶 液，所述有機(jī)溶劑為γ-丁內(nèi)酯或N,N-二甲基甲酰胺。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的改性的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的光電轉(zhuǎn)化材料的制備方法，其特征在于： 所述鹵化鉛的有機(jī)溶液中PbCl₂、PbBr₂、PbI₂的濃度為1.0～1.5mol/L。

8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的改性的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的光電轉(zhuǎn)化材料的制備方法，其特征在于： 所述鹵化甲胺的有機(jī)溶液為CH₃NH₃I、CH₃NH₃Br、CH₃NH₃Cl中的一種或多種溶于有機(jī)溶劑中 所形成的溶液，所述有機(jī)溶劑為γ-丁內(nèi)酯或N,N-二甲基甲酰胺。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的改性的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的光電轉(zhuǎn)化材料的制備方法，其特征在于： 所述鹵化甲胺的有機(jī)溶液中CH₃NH₃I、CH₃NH₃Br、CH₃NH₃Cl的濃度為10～15mg/mL。

10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的改性的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的光電轉(zhuǎn)化材料的制備方法，其特征在 于：所述鹵化鉛與所述鹵化甲胺的物質(zhì)的量的比為1:1～1.5:1。