[發明專利]一種Mn摻雜CsPb2

有效

• 申請號: 202011081261.2
• 申請日: 2020-10-10
• 公開（公告）號: CN112195516B
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發明（設計）人: 王春雷;李想;徐淑宏;崔一平
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: C30B29/12
• 分類號: C30B29/12;C30B7/10;C09K11/66
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 陳國強

本發明公開了一種Mn摻雜CsPb₂Br₅塊狀晶體的制備方法，包括以下步驟：(1)將CsBr粉末加入到HBr溶液中，加熱并攪拌使其完全溶解，制得CsBr前驅體溶液；(2)將PbBr₂粉末和MnBr₂·4H₂O粉末加入到HBr溶液中，加熱并攪拌使其完全溶解，制得MnBr₂和PbBr₂混合前驅體溶液；(3)將步驟(1)所得的CsBr前驅體溶液加入到步驟(2)所得的MnBr₂和PbBr₂混合前驅體溶液中，得到混合溶液；(4)將步驟(3)所得的混合溶液冷卻至室溫，最終得到析出的晶體。本發明通過液相法從濃氫溴酸中生長了出穩定性比較好、比較薄的Mn摻雜的CsPb₂Br₅塊狀晶體。

技術領域

本發明涉及一種Mn摻雜CsPb₂Br₅塊狀晶體的制備方法，屬于納米材料應用領域。

背景技術

無機鈣鈦礦晶體材料由于其具備更寬的吸收光譜、更高的載流子遷移率、更長的載流子壽命以及更高的穩定性等優勢，在應用于光電器件中時有望獲得更優異的光電器件性致使晶體鈣鈦礦材料有望在光電器件中實現更優異的光電器件性能。此外，鈣鈦礦晶體缺陷密度極低，這為研究其內在物理性質和開發新型器件提供了理想的材料平臺。但是，鉛的毒性被認為是引起環境污染的最大問題。通過引入雜質離子以替代晶體結構中的Pb被認為是在最大程度地提高能量轉換效率的同時，最大限度地降低鉛毒性影響的有效方法。然而目前在鈣鈦礦晶體B位離子摻雜方面的報道十分有限。

發明內容

為了解決上述現有技術中存在的問題，本發明的目的是提供一種Mn摻雜CsPb₂Br₅塊狀晶體的制備方法。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種Mn摻雜CsPb₂Br₅塊狀晶體的制備方法，包括以下步驟：

(1)將CsBr粉末加入到HBr溶液中，加熱并攪拌使其完全溶解，制得CsBr前驅體溶液；

(2)將PbBr₂粉末和MnBr₂·4H₂O粉末加入到HBr溶液中，加熱并攪拌使其完全溶解，制得MnBr₂和PbBr₂混合前驅體溶液；

(3)將步驟(1)所得的CsBr前驅體溶液加入到步驟(2)所得的MnBr₂和PbBr₂混合前驅體溶液中，得到混合溶液；

(4)將步驟(3)所得的混合溶液冷卻至室溫，最終得到析出的晶體。

所述步驟(1)和(2)中，均加熱至90℃。

所述步驟(1)中，CsBr前驅體溶液濃度為0.15mol/L。

所述步驟(2)中，MnBr₂和PbBr₂混合前驅體溶液中，PbBr₂濃度為0.2mol/L。

所述步驟(2)中，PbBr₂粉末和MnBr₂·4H₂O的摩爾比為1:1。

所述步驟(3)中，CsBr前驅體溶液加入到保持在90℃和劇烈攪拌下的MnBr₂和PbBr₂混合前驅體溶液中。

所述步驟(4)中，將混合溶液以降溫速度為每12分鐘降1℃從90℃冷卻至室溫。

本發明的有益效果是：