[發明專利]一種金屬元素和有機物協同作用來得到穩定CsBX3

在審

• 申請號: 202110338090.5
• 申請日: 2021-03-30
• 公開（公告）號: CN113072938A
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 隋曼齡;胡敬聰;盧岳;畢成浩;田博海
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: C09K11/66
• 分類號: C09K11/66
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 沈波

1.一種金屬元素和有機物協同作用來得到穩定CsBX3鈣鈦礦方法，其特征在于：該方法的具體實施步驟如下：

步驟1)利用Goldschmidt容忍因子公式：t＝(r(A)+r(X))/√2(r(B)+r(X))來調節CsBX₃鈣鈦礦結構的穩定性，其中r(A)、r(B)、r(X)分別為A、B、X三種離子的半徑；容忍因子取值范圍應為0.81t1.11；利用小離子半徑的金屬離子摻雜從而改變CsBX₃鈣鈦礦晶胞參數，進而改善鈣鈣鈦礦材料發光特性、材料穩定性、材料微結構形貌以及材料的能帶結構、載流子遷移率和載流子壽命，進而提高鈣鈦礦材料性能；通過摻雜元素包括Li,Be,Na,Mg,Al,K,Ca,Ga,Ge,Rb,Sr,In,Sn,Sb,Zn,Mn,Ba,Tl,Pb,Bi金屬單質以及其陽離子以及過渡金屬和其它單質、+1,+2,+3或+4價的離子中的至少一種；

步驟2)使用有機溶劑合成CsBX₃鈣鈦礦前驅體溶液；然后通過熱注入法或配體輔助再沉淀法、合成性能各異鈣鈦礦單晶；

步驟3)根據鈣鈦礦材料的要求，在完成步驟2)的基礎上，重復1)～2)的過程，最終得到符合性能要求的CsBX₃鈣鈦礦材料。

2.根據權利要求1所述的一種金屬元素和有機物協同作用來得到穩定CsBX3鈣鈦礦方法，其特征在于：所述的鈣鈦礦合成方法包括一步法、兩步法、溶液合成、蒸鍍、化學氣相沉積、溶膠凝膠合成、水熱/溶劑熱合成、電解合成、定向凝固工藝、化學氣相沉積、低溫固相合成、熱壓燒結以及放電。

3.根據權利要求1所述的一種金屬元素和有機物協同作用來得到穩定CsBX3鈣鈦礦方法，其特征在于：所述的摻雜手段包括變溫擴散、離子注入、化學催化分解、碰撞電離法、光電離法、熱電離法、等離子法、電解法、化學電離法、氣相沉積法、Plasma電離。

4.根據權利要求1所述的一種金屬元素和有機物協同作用來得到穩定CsBX3鈣鈦礦方法，特征在于：在CsBX₃鈣鈦礦材料中，其中摻雜的金屬元素包括,Na,K,Rb,s,Fr，Ag，C,Si,Ge,Sn,Pb，Ca，Sc，Ti，V，Cr，Mn，Fe，Co，Ni，Cu，Zn，Ga，As，Se，Sb，Bi，In，Te，Po，Be,Mg,Ca,Sr,Ba,Ra，Zr，Nb，La，Ce，Pr，Nd，Pm，Sm，Eu，Ga，Tb，Dy，Ho，Er，Tm單質以及過渡金屬和其它單質，+1，+2，+3，+4價的離子或分子中的至少一種；X位包括所有鹵族元素的一種或兩種，F、Cl、Br、I。

5.根據權利要求1所述的一種金屬元素和有機物協同作用來得到穩定CsBX3鈣鈦礦方法，特征在于：步驟3)的重復1)～2)的過程是一次或多次，并且按照應用領域的不同來修改每一次處理過程的參數。