[發明專利]一種錳摻雜甲基氨基鈣鈦礦納米晶體的制備方法及其產品和應用

有效

• 申請號: 201710165541.3
• 申請日: 2017-03-20
• 公開（公告）號: CN106905957B
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發明（設計）人: 唐孝生;陳威威;臧志剛;劉洪均
• 申請（專利權）人: 重慶納鼎光電科技有限公司;重慶大學
• 主分類號: C09K11/06
• 分類號: C09K11/06;B82Y20/00;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

本發明涉及一種錳摻雜甲基氨基鈣鈦礦納米晶體的制備方法，實驗方法簡單，利用簡單的熱注射反應方法得到錳摻雜半導體量子點，并通過改變某些參數，能制備出錳摻雜的鈣鈦礦納米線。根據本制備方法得到的錳摻雜有機鈣鈦礦納米晶體顆粒均勻，熒光效率高，且具有較大的斯托克斯位移，在發光二極管，太陽能電池等領域具有廣泛的應用前景。

技術領域

本發明屬于納米技術領域，涉及一種錳摻雜甲基氨基鈣鈦礦納米晶體的制備方法及其產品和應用。

背景技術

鈣鈦礦作為最近幾年的研究熱點，以其卓越的性能，例如光譜可調，發光效率高，高的吸收系數，廣泛應用于光電探測，太陽能電池，發光二極管等領域。過渡金屬摻雜半導體量子點是一種非常有效的改善量子點光學和電磁性能的方法。近年來，MAPbX₃(X＝Cl，Br，I)量子點更是引起了眾多學者的興趣。例如E.Horvath小組使用錳摻雜鈣鈦礦，在光伏設備中用光來改變磁性。Prasenjit Kar小組制備的錳摻雜有機鈣鈦礦體材料，應用于太陽能電池中，使其填充因子可達87.9％，但一般的MAPbCl₃量子點的效率小于5％。另外MAPbCl₃有很強的自吸收能力，使得其在LED等發光領域有很強的限制。因此需要一種新制備鈣鈦礦晶體的方法，能很好的合成Mn摻雜MAPbCl3鈣鈦礦量子點，并且通過改變某些參數，能制備出Mn摻雜的鈣鈦礦納米線，使他們的發光效率和斯托克斯位移有所提高。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種錳摻雜甲基氨基鈣鈦礦納米晶體的制備方法及其產品。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種錳摻雜甲基氨基鈣鈦礦納米晶體的制備方法為以下步驟：

(1)將質量比為1：0.8～1的PbCl₂和MnCl₂·4H₂O混合，加入十八烯，油酸和油胺，氮氣氛圍下攪拌10分鐘，加熱到120℃，保持30分鐘，再到165℃，保持10分鐘，記為A溶液；

(2)再將步驟(1)所述A溶液加熱到200℃，再加入油酸和油胺，保持10分鐘，至溶液變澄清時，把溶液溫度降到50～100℃，加入甲胺的四氫呋喃溶液，得到乳白色溶液，再加入甲苯洗滌離心，去掉上清液，得到錳摻雜甲基氨基鈣鈦礦納米晶體。

進一步，步驟(1)所述PbCl₂、油酸和油胺質量體積比(mg:ml:ml)為100：0.8～1.3：0.8～1.3。

進一步，步驟(2)所述油酸和油胺加入體積量分別和步驟(1)中油酸和油胺加入體積量相等。

進一步，甲胺的四氫呋喃溶液中甲胺與PbCl₂摩爾比為10～20:1。

進一步，所述錳摻雜甲基氨基鈣鈦礦納米晶體為錳摻雜甲基氨基鈣鈦礦量子點或錳摻雜甲基氨基鈣鈦礦納米線。

進一步，所述錳摻雜甲基氨基鈣鈦礦納米晶體為錳摻雜甲基氨基鈣鈦礦量子點時，所述油酸和油胺加入量體積比為1:1。

進一步，所述錳摻雜甲基氨基鈣鈦礦納米晶體為錳摻雜甲基氨基鈣鈦礦納米線時，所述油酸和油胺加入量體積為比為1.1～1.6:1。

由以上任一項所述的制備方法得到的錳摻雜甲基氨基鈣鈦礦納米晶體。

錳摻雜甲基氨基鈣鈦礦納米晶體在制備太陽能電池、量子點發光二極管或激光器中的應用。

本發明的有益效果在于：1、本技術方案的制備方法是一種簡單的熱注射反應方法，操作步驟簡單，適合工業化生產。2、本技術方案得到的納米晶體顆粒均勻，熒光效率高，且具有較大的斯托克斯位移。3、本技術方案得到的納米線發光效率維持在50％。

附圖說明