[發(fā)明專利]一種零維鈣鈦礦銫鉛溴納米片及其制備方法和應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910229297.1
• 申請(qǐng)日: 2019-03-25
• 公開（公告）號(hào): CN109777416A
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐孝生;楊潔;杜鵑;皮明雨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué);中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所
• 主分類號(hào): C09K11/66
• 分類號(hào): C09K11/66;B82Y30/00;B82Y40/00;H01L31/032;H01L33/26
• 代理公司: 北京同恒源知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

本發(fā)明涉及一種零維鈣鈦礦銫鉛溴納米片及其制備方法和應(yīng)用，屬于半導(dǎo)體發(fā)光材料技術(shù)領(lǐng)域，該方法中首先制備油酸銫前驅(qū)液，然后制備PbBr₂溶液，最終將制備好的油酸銫前驅(qū)液與正己烷和油酸混勻后再與PbBr₂溶液混合反應(yīng)，再以有機(jī)溶液進(jìn)行提純，制得零維鈣鈦礦銫鉛溴納米片，該納米片從原子空間排布上而言為零維材料，該銫鉛溴納米片呈六邊形具有良好的晶體結(jié)構(gòu)且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，粒徑分布在500?600nm，尺寸均勻，其熒光效率高，可在工業(yè)生產(chǎn)中進(jìn)行推廣，尤其在光電探測(cè)、發(fā)光二極管(QLED)、微激光方面有著潛在的應(yīng)用價(jià)值。該零維鈣鈦礦銫鉛溴納米片制備方法簡(jiǎn)單，易操作，且產(chǎn)率高，適合工業(yè)化生產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于半導(dǎo)體發(fā)光材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種零維鈣鈦礦銫鉛溴(Cs₄PbBr₆)納米片及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

無機(jī)鹵化鈣鈦礦納米材料是一種新型的無機(jī)功能材料，以優(yōu)異的光學(xué)和電學(xué)性能在光電探測(cè)、發(fā)光二極管和微激光等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。近年來，無機(jī)鹵化鈣鈦礦納米材料引起了越來越多學(xué)者的興趣，尤其是對(duì)新型低維鈣鈦礦材料的研究。其中Journalof the American Chemical Society在2015年報(bào)道了三維CsPbX₃(X＝Cl,Br,Cl)納米片的制備方法(J.Am.Chem.Soc.2015,137,16008-16011)，Advanced optical materials在2016年報(bào)道了二維CsPb₂Br₅的合成方法(Adv.Optical Mater.2016,DOI:10.1002/adom.201600788)，但鈣鈦礦材料Cs₄PbBr₆的制備方法及其在光電器件方面的應(yīng)用報(bào)道較少，雖然ACS Energy Letter在2016年報(bào)道了Cs₄PbBr₆納米晶的合成(ACS EnergyLett.2016,1,840-845)，但是該方法制備周期較長(zhǎng)，因此急需一種制備周期短且操作簡(jiǎn)單的Cs₄PbBr₆納米晶的制備方法。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的之一在于提供一種零維鈣鈦礦銫鉛溴(Cs₄PbBr₆)納米片的制備方法；目的之二在于提供一種零維鈣鈦礦銫鉛溴(Cs₄PbBr₆)納米片；目的之三在于零維鈣鈦礦銫鉛溴(Cs₄PbBr₆)納米片在光電器件中的應(yīng)用。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

1、一種零維鈣鈦礦Cs₄PbBr₆納米片的制備方法，所述方法包括如下步驟：

(1)將CsCO₃加入油酸中，惰性氣體保護(hù)下加熱至所述Cs₂CO₃完全溶解，獲得油酸銫前驅(qū)液，所述CsCO₃與油酸的質(zhì)量體積比為450:4.3，mg:mL；

(2)將PbBr₂、N,N-二甲基甲酰胺、氫溴酸、油酸與油胺混勻，獲得PbBr₂溶液，所述PbBr₂、N,N-二甲基甲酰胺、氫溴酸、油酸與油胺的質(zhì)量體積比為11:1:0.03:0.1:0.15，g:mL:mL:mL:mL；

(3)將步驟(1)中獲得的油酸銫前驅(qū)液與正己烷和油酸混勻后再加入步驟(2)中獲得的PbBr₂溶液，惰性氣體保護(hù)下于20-40℃下反應(yīng)15-25min后，以有機(jī)溶液進(jìn)行提純，制得零維鈣鈦礦Cs₄PbBr₆納米片，所述步驟(1)中獲得的油酸銫前驅(qū)液、正己烷、油酸與步驟(2)中獲得的PbBr₂溶液的體積比為0.4:10:5:1。