[發明專利]一種紅綠藍光全無機鈣鈦礦量子點與多孔玻璃復合發光材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201810256881.1
• 申請日: 2018-03-27
• 公開（公告）號: CN108467196B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 葉柿;韓玉紅;孫佳奕;張勤遠
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C03C3/078
• 分類號: C03C3/078;C03B19/02;C01G21/00;C03C23/00;C09K11/66
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 陳文姬

本發明公開了一種紅綠藍光全無機鈣鈦礦量子點與多孔玻璃復合發光材料的制備方法，首先采用熔融分相法進行多孔玻璃的制備，然后采用熱注射法制備CsPbX₃(X＝Cl,Br,I)量子點，通過溶液浸漬法或者采取多次滴加的方式將CsPbX₃(X＝Cl,Br,I)量子點引入多孔玻璃中，得到CsPbX₃量子點與多孔玻璃復合發光材料。本發明還公開了上述制備方法制備得到的紅綠藍光全無機鈣鈦礦量子點與多孔玻璃復合發光材料。本發明將CsPbX₃鈣鈦礦量子點材料與多孔玻璃復合，使其在固態下仍保持量子點優越的發光性能，實現了對純量子點材料的保護和優化。

技術領域

本發明涉及發光材料，特別涉及一種紅綠藍光全無機鈣鈦礦量子點與多孔玻璃復合發光材料及其制備方法。

背景技術

量子點，是一種粒徑在2～20nm之間的半導體納米顆粒，屬于零維納米材料。由于三維受限其量子限域比較明顯，具有很高的量子產率，而且其熒光顏色可根據離子尺寸可調等優點在太陽能電池，熒光生物標記等固體發光技術領域有非常廣泛的應用前景。因而在發光材料領域引起了持續的關注和研究。近幾年來，鈣鈦礦量子點材料(全無機型鉛鹵化物)成為新的研究焦點，其具有發光波長可以通過鹵素成分的變化和顆粒尺寸的改變覆蓋整個可見光范圍，而且具有高的量子產率和窄的發射峰寬以及在溶液中穩定性較好等優點，這些優勢為全無機型鉛鹵化物鈣鈦礦量子點在照明及顯示領域的應用提供了極大的潛力與研究空間。

但與此同時，鈣鈦礦量子點材料(全無機型鉛鹵化物)因為是零維材料，具有較大的比表面積和很高的表面能，固受表面配體的影響很大，在固態下發光效率衰減嚴重，穩定性比較差，而且容易團簇引起離子濃度猝滅，這在一定程度上限制了其在白光LED等發光材料領域的進一步應用。多孔玻璃是一種可以加工成任意形狀的孔類材料，它具有大的比表面積、孔徑小且可調節、在可見光波段有較高的透過率，良好的耐高溫性、熱穩定性、耐腐蝕性和相對較高的強度等特點，是一種良好的發光載體材料。它可以使量子點均勻的分散于它的孔道內，從而達到分散鈣鈦礦量子點的目的。這也為鈣鈦礦量子點在固態下的穩定存在提供了一種可能。

發明內容

為了克服現有技術的上述缺點與不足，本發明的目的在于提供一種紅綠藍光全無機鈣鈦礦量子點與多孔玻璃復合發光材料的制備方法，所得復合材料光學特性優異，環保、制備工藝簡單且成本低。

本發明的另一目的在于提供上述方法制備得到的綠藍光全無機鈣鈦礦量子點與多孔玻璃復合發光材料。

本發明的目的通過以下技術方案實現：

一種紅綠藍光全無機鈣鈦礦量子點與多孔玻璃復合發光材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)制備原始玻璃：所述原始玻璃以SiO₂：B₂O₃：Na₂O為基質，加入質量百分數為基質1％的促分相劑CaO；

其中，按重量計，SiO₂：B₂O₃：Na₂O＝60～66：25～30：5～10；

(2)對步驟(1)制備得到的原始玻璃進行熱處理，分離堿硼相和硅相，得到分相玻璃；

(3)對步驟(2)得到的分相玻璃進行預處理：先將分相玻璃置于蒸餾水中水浴，消除玻璃表面的部分應力；再置于酸溶液和緩沖溶液的混合液中于80～100℃下水浴熱，持續時間12～48h；最后用蒸餾水清洗至中性并烘干，得到多孔玻璃；

(4)將步驟(3)得到的多孔玻璃于CsPbX₃量子點溶液中浸漬，完成后烘干，得到紅綠藍光全無機鈣鈦礦量子點與多孔玻璃復合發光材料；