[發明專利]一種提升混合鹵素鈣鈦礦穩定性的方法

有效

• 申請號: 202011595963.2
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112625680B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 李福山;鞠松蔓;胡海龍;朱陽斌;楊開宇;郭太良
• 申請（專利權）人: 福州大學;閩都創新實驗室
• 主分類號: C09K11/66
• 分類號: C09K11/66
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 修斯文;蔡學俊

本發明公開了一種提升混合鹵素鈣鈦礦穩定性的方法，其是將混合鹵化鉛和四正辛基溴化銨混合溶于甲苯中得到溶液A；將碳酸銫、碳酸銣溶于正辛酸中得到溶液B；將乙酸甲脒溶于正辛酸中得到溶液C；將雙十二烷基二甲基溴化銨溶于甲苯中得到溶液D；再將溶液B、C混合后迅速加入溶液A中，在室溫、磁力攪拌條件下加入溶液D，并加入乙酸乙酯進行萃取，最終得到所述混合鹵素鈣鈦礦。按本發明方法進行處理，可使獲得的混合鹵素鈣鈦礦材料具有較好的穩定性和光電性能，將其應用于鈣鈦礦發光器件的制備，具有較高的亮度和穩定性。

技術領域

本發明屬于光電材料與器件技術領域，具體涉及一種通過引入混合陽離子以提升混合鹵素鈣鈦礦穩定性的方法。

背景技術

鈣鈦礦材料因其波長可調諧、光吸收系數高、載流子擴散長度長等優勢，在光伏、光電探測、照明顯示、激光等領域均有應用。與傳統的鎘基量子點不同，鹵化物鈣鈦礦量子點的發光峰位不僅可通過改變尺寸來調節，改變其鹵素（即Cl、Br、I）比例亦可實現大范圍的光譜移動。目前綠色鈣鈦礦材料已獲得良好性能，但藍色、紅色材料仍有很大提升空間。為實現鈣鈦礦的藍、紅色發射，通常采用混合鹵素的策略，但混合的鹵素在偏置電壓下會發生相分離，從而出現光譜不穩定的問題。

發明內容

為了解決現有技術存在的不足，本發明提出一種通過引入混合陽離子來提高混合鹵素鈣鈦礦材料穩定性的方法，以提高材料的電致發光光譜穩定性和發光器件的穩定性。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種提升混合鹵素鈣鈦礦穩定性的方法，其是通過引入混合陽離子Cs和Rb，以提升混合鹵素鈣鈦礦的穩定性，其具體包括以下步驟：

S1：將混合鹵化鉛和四正辛基溴化銨（TOAB）混合，溶于甲苯中，得到總物質濃度為0.3M的溶液A；

S2：將碳酸銫（Cs₂CO₃）、碳酸銣（Rb₂CO₃）溶于正辛酸中，得到總物質濃度為0.1M的溶液B；

S3：將乙酸甲脒（FA(Ac)）溶于正辛酸中，得到濃度為0.2M的溶液C；

S4：將雙十二烷基二甲基溴化銨（DDAB）溶于甲苯中，得到濃度為10 mg/mL的溶液D；

S5：將溶液B、C混合，迅速加入溶液A中，在室溫下磁力攪拌5min后，加入溶液D，繼續攪拌2min后，加入乙酸乙酯混勻，離心后收集沉淀并將沉淀分散在甲苯中，再在所得甲苯分散液中加入乙酸乙酯，收集沉淀后再分散在正辛烷、正己烷或甲苯中，經離心得到混合鹵素鈣鈦礦。

步驟S1中所用混合鹵化鉛和四正辛基溴化銨的摩爾比為1:2；所述混合鹵化鉛是由溴化鉛與氯化鉛或碘化鉛中的任意一種混合制成，通過調整兩種鹵化鉛的比例，可以改變材料的帶隙，從而得到藍色到紅色的發光。

步驟S2中所用碳酸銫與碳酸銣的摩爾比為9:1，通過對其摩爾比例進行調整，可以改變摻雜的陽離子大小，進而可以調節材料的帶隙，并且，添加的Rb₂CO₃中的Rb離子半徑較小，容易插入鈣鈦礦晶體結構中以得到穩定相結構。

步驟S3中所用FA(Ac)能夠提升鈣鈦礦墨水的光致發光量子產率（PLQY）。

步驟S4中所用DDAB可為材料提供短鏈配體，能夠提升鈣鈦礦材料的導電性能。

步驟S5中所用溶液A、B、C、D的體積比為9:0.85:0.15:3。

本發明前述方法制得的鈣鈦礦材料可用于制備發光器件。

本發明的有益效果在于：