[發明專利]二氧化硅包覆鈣鈦礦量子點的納米顆粒、其制備方法及光電納米材料

在審

• 申請號: 201810885194.6
• 申請日: 2018-08-06
• 公開（公告）號: CN108929671A
• 公開（公告）日: 2018-12-04
• 發明（設計）人: 屈少華;梁桂杰;方凡;王仁龍;梅明
• 申請（專利權）人: 湖北文理學院
• 主分類號: C09K11/02
• 分類號: C09K11/02;C09K11/66;B82Y30/00;B82Y40/00;H01L31/032
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 宋南

二氧化硅包覆鈣鈦礦量子點的納米顆粒、其制備方法及光電納米材料，屬于光電顯示照明用納米材料領域。納米顆粒包括二氧化硅包覆層及被包覆于二氧化硅包覆層內的若干CsPbX₃量子點顆粒。光學性能穩定且能減小對環境的污染。制備方法包括將Cs⁺、Pb²⁺、X^?以及二氧化硅的各前驅體分散于有機溶劑中得到前驅體混合液，將前驅體混合液與醇溶液混合后攪拌、固液分離。其原材料簡單、利用率高、成本低，對環境的污染小，可控性好、能夠在常溫下合成、適合大規模化生產。光電納米材料包括該制備方法制得的納米顆粒。其光電性能穩定。

技術領域

本發明涉及光電顯示照明用納米材料領域，具體而言，涉及一種二氧化硅包覆鈣鈦礦量子點的納米顆粒、其制備方法及光電納米材料。

背景技術

2014年底，瑞士科學家Kovalenko M.V(Nano Lett.2015，15:3692)首次報道了一種全光譜響應、強發光的膠質狀無機鈣鈦礦半導體CsPbX₃(X＝Cl、Br、I)量子點，這類可溶液加工的膠質狀量子點制備簡單、易得。由于具有典型的量子限域效應，可以通過晶體尺寸精確的調控量子點的光譜范圍。另外，這類量子點還擁有較高的發光效率和熒光量子產率。因此，上述一系列特性使其在生物成像、太陽能電池、光電探測器，尤其是發光二極管和光電顯示照明等領域展現出巨大的潛力和應用價值。

但是，CsPbX₃鈣鈦礦量子點自身的一些缺陷嚴重制約了其產業化應用：一方面，CsPbX₃鈣鈦礦量子點對水和氧氣等十分敏感，在水、氧環境下易分解，導致其光電性能衰減突出，光學穩定性有待進一步提高；另一方面，CsPbX₃鈣鈦礦量子點中含有重金屬Pb，如果直接暴露在空氣中容易造成環境污染，其材料的環保性有待改善。

有鑒于此，特提出本申請。

發明內容

本發明的目的在于提供一種二氧化硅包覆鈣鈦礦量子點的納米顆粒，其光學性能穩定且能減小對環境的污染。

本發明的另一目的在于提供一種二氧化硅包覆鈣鈦礦量子點的納米顆粒的制備方法，其原材料簡單、利用率高、成本低，對環境的污染小，可控性好、能夠在常溫下合成、適合大規模化生產。

本發明的再一目的在于提供一種光電納米材料，其光電性能穩定。

本發明的實施例是這樣實現的：

一種二氧化硅包覆鈣鈦礦量子點的納米顆粒，包括二氧化硅包覆層及被包覆于二氧化硅包覆層內的若干CsPbX₃量子點顆粒。

一種二氧化硅包覆鈣鈦礦量子點的納米顆粒的制備方法，包括將Cs⁺、Pb²⁺、X^-以及二氧化硅的各前驅體分散于有機溶劑中得到前驅體混合液，將前驅體混合液與醇溶液混合后攪拌、固液分離，得到二氧化硅包覆鈣鈦礦量子點的納米顆粒。

一種光電納米材料，包括上述的制備方法制得的二氧化硅包覆鈣鈦礦量子點的納米顆粒。

本發明實施例的有益效果是：

本發明提供的二氧化硅包覆鈣鈦礦量子點的納米顆粒，利用二氧化硅來包覆量子點，對量子點進行保護，避免量子點與水和氧氣等接觸而分解，光學性能更穩定。避免Pb直接暴露在空氣中造成環境污染，能減小對環境的污染。

本發明提供的二氧化硅包覆鈣鈦礦量子點的納米顆粒的制備方法，利用原位制備法，利用二氧化硅的前驅體在有機溶劑中分解產生的二氧化硅來包覆量子點，方便通過控制時間和攪拌速度來控制合成的納米顆粒的粒徑。原材料簡單、利用率高、成本低，包覆過程快、對量子點包裹均勻，反應條件溫和、操作簡單、可控性好、適合大規模化生產。