[發明專利]CsPbBr3

在審

• 申請號: 202210409198.3
• 申請日: 2022-04-19
• 公開（公告）號: CN114671608A
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發明（設計）人: 付麗麗;封其東;鄭銳林;秦天杰;陳明;韋瑋
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: C03C3/247
• 分類號: C03C3/247;C03B25/00;C03C4/12
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 盧霞

本發明公開了CsPbBr₃量子點鑲嵌氟磷酸鹽玻璃及制備方法和應用，其由氟磷酸鹽玻璃基質和有效發光中心兩部分組成，有效發光中心為CsPbBr₃量子點或CsPbBr₃量子點與Eu³⁺的混合。制備時先將量子點玻璃前驅體研磨混合，于高溫熔爐中熔制得到玻璃液，將玻璃液淬冷得到玻璃前體，對玻璃前體進行退火、加工、熱處理即完成制備。得益于氟磷酸鹽玻璃基質低熔點、高導熱、化學及機械穩定性好的特性，在該基質中沉淀的CsPbBr₃量子點熱、化學穩定性得到極大提高、量子效率達60.15％，在365nm紫外激發下表現出約20nm的窄帶發射；在引入Eu³⁺后該量子點玻璃表現出多峰發射，可用作固態照明中的色彩轉換器。

技術領域

本發明涉及光學玻璃技術領域，具體涉及一種CsPbBr₃量子點鑲嵌氟磷酸鹽玻璃及制備方法和應用。

背景技術

近年來，全無機CsPbX₃(X＝Cl,Br,I)鈣鈦礦量子點由于其優異的光學特性，如寬帶吸收、窄帶發射、全可見光譜發射范圍可調、高光致發光量子效率等而在固態照明、太陽能電池、光電探測器、激光器等領域獲得了極大的關注。然而，由于較低的晶體形成能和本身的離子特性，全無機鈣鈦礦量子點在外界環境下(主要受到外界水分、氧氣和光照影響)極易降解。通過表面鈍化、聚合物封裝、形成包殼結構、異質結結構等手段進行干涉能在一定程度上提高量子點的熱、化學穩定性，但這依然不能滿足實際應用的要求。

玻璃陶瓷由于其結構的致密性和化學的穩定性，經常作為襯底和基質材料使用。通過熔融淬冷和后續的熱處理手段使得全無機鈣鈦礦量子點在玻璃基質中原位生長將有望解決量子點環境穩定性差的問題。中國科學院上海光學精密機械研究所利用熔融淬冷配合UV-NIR超快激光誘導和熱處理的手段在磷硼酸鹽玻璃基質中沉淀了CsPbBr₃量子點，得益于致密的玻璃網絡結構的保護，CsPbBr₃量子點的熱、化學穩定性得到極大提高，(Precipitation of CsPbBr₃ Quantum Dots in Borophosphate Glasses InductedbyHeat-treatment and UV-NIR Ultrafast Lasers,https://doi.org/10.1016/j.cej.2020.126132)，但是該方案中，在溫度相對較高的環境下進行熔制時，溴會大量揮發，CsPbBr₃量子點的光致發光效率因此不夠理想。

因此，有必要針對CsPbBr₃量子點熱、濕、氧穩定性差的問題，對玻璃基質材料和制備條件進行深入探索，以期在全無機鈣鈦礦量子點原位生長在玻璃基質中后不僅能解決其環境穩定性差的問題，還能使量子點的光致發光效率保持在較高的水平。

發明內容

本發明的目的在于解決現有技術中存在的問題，提供一種CsPbBr₃量子點鑲嵌氟磷酸鹽玻璃及制備方法和應用，得益于氟磷酸鹽玻璃基質低熔點、高導熱、化學以及機械穩定性好的特性，在玻璃基質中沉淀的CsPbBr₃量子點熱、化學穩定性得到極大提高，且量子效率最高可達60.15％，在365nm紫外光激發下表現出約20nm的窄帶發射。

本發明公開的技術方案為：一種CsPbBr₃量子點鑲嵌氟磷酸鹽玻璃的制備方法，具體包括如下步驟：