钙钛矿量子点-聚合物复合膜及其制备方法技术

本公开提供了一种钙钛矿量子点‑聚合物复合膜的制备方法，其包括：提供钙钛矿量子点溶液；将钙钛矿量子点溶液与聚合物混合，形成混合溶液；以及将混合溶液滴涂在基底上，并通过紫外光照射滴涂在基底上的混合溶液，得到钙钛矿量子点‑聚合物复合膜。本公开还提供了一种钙钛矿量子点‑聚合物复合膜，其通过前述制备方法制备。

【技术实现步骤摘要】
钙钛矿量子点-聚合物复合膜及其制备方法
本公开涉及一种钙钛矿量子点-聚合物复合膜及其制备方法。
技术介绍
在发光材料领域中，钙钛矿材料因具备荧光量子产率高(90％以上)、发射光谱较窄(小于50nm)等优点得到人们的普遍关注。近几年，对于全无机钙钛矿量子点的研究是该领域的热点。虽然全无机钙钛矿量子点材料有着优异的光学性质，但是其溶液成膜性差，稳定性弱以及铅元素的毒性制约着它们的实际应用。
技术实现思路
为了解决至少一个上述技术问题，本公开提供了一种钙钛矿量子点-聚合物复合膜的制备方法，其包括：提供钙钛矿量子点溶液；将钙钛矿量子点溶液与聚合物混合，形成混合溶液；以及将混合溶液滴涂在基底上，并通过紫外光照射滴涂在基底上的混合溶液，得到钙钛矿量子点-聚合物复合膜。根据本公开的至少一个实施方式，钙钛矿量子点包括至少一种卤素钙钛矿量子点，卤素钙钛矿的结构式为CsPbX3，其中X＝Cl、Br、或I。根据本公开的另一个实施方式，提供钙钛矿量子点溶液的步骤包括提供卤素钙钛矿量子点溶液。其中，提供卤素钙钛矿量子点溶液的步骤包括：通过热注入法制备卤素钙钛矿量子点溶液。根据本公开的又一个实施方式，将钙钛矿量子点溶液与聚合物混合，形成混合溶液的步骤还包括：按照体积比在1:1至1:4之间混合钙钛矿量子点溶液和聚合物。根据本公开的又一个实施方式，聚合物包括环氧树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、或聚甲基丙烯酸正丁酯。根据本公开的又一个实施方式，紫外光的波长为365nm。根据本公开的又一个实施方式，紫外光的功率为120W-150W。根据本公开的又一个实施方式，通过紫外光照射滴涂在基底上的混合溶液的步骤包括：通过紫外光照射滴涂在基底上的混合溶液1至3分钟。本公开还提供了一种钙钛矿量子点-聚合物复合膜，其通过前述制备方法制备。根据本公开的又一个实施方式，该复合膜包含的钙钛矿量子点为CsPbI3量子点，并且该钙钛矿量子点-聚合物复合膜在波长为500nm至560nm的激发光激发下均在689nm处出现发射峰。附图说明附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。图1是根据本公开至少一个实施方式的钙钛矿量子点-聚合物复合膜的制备方法流程图。图2是根据本公开至少一个实施方式的钙钛矿量子点溶液的热注入法流程图。图3是根据本公开至少一个实施方式的钙钛矿-环氧树脂复合膜的结构示意图。图4是根据本公开至少一个实施方式的CsPbI3钙钛矿量子点溶液对波长685nm监控的激发光谱图。图5是根据本公开至少一个实施方式的CsPbI3钙钛矿量子点溶液在500nm至560nm的激发光下的发射光谱图。图6是根据本公开至少一个实施方式的CsPbI3钙钛矿量子点溶液与CsPbI3钙钛矿量子点-聚合物复合膜在500nm的激发光激发下的发射光谱图。图7是根据本公开至少一个实施方式的CsPbI3钙钛矿量子点-聚合物复合膜对波长689nm监控的激发光谱图。图8是根据本公开至少一个实施方式的CsPbI3钙钛矿量子点-聚合物复合膜在500nm至560nm的激发光下的发射光谱图。具体实施方式下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开。在本公开的至少一个实施方式中，本公开提供了一种钙钛矿量子点-聚合物复合膜的制备方法，如图1所示，其包括以下步骤：S1：提供钙钛矿量子点溶液；S2：将钙钛矿量子点溶液与聚合物混合，形成混合溶液；S3：将混合溶液滴涂在基底上，并通过紫外光照射滴涂在基底上的混合溶液，得到钙钛矿量子点-聚合物复合膜。根据本公开的另一个实施方式，钙钛矿量子点包括至少一种卤素钙钛矿量子点，卤素钙钛矿的结构式为CsPbX3，其中X＝Cl、Br、或I。根据本公开的另一个实施方式，提供钙钛矿量子点溶液的步骤还包括提供卤素钙钛矿量子点溶液。其中，提供卤素钙钛矿量子点溶液的步骤包括：通过热注入法制备卤素钙钛矿量子点溶液。在根据本公开的一个示例性实施方式中，热注入法制备CsPbX3钙钛矿量子点溶液包括以下步骤：将Cs2CO3与十八烯、油酸混合均匀，在120℃、惰性气氛下搅拌一小时；将温度升到150℃，继续搅拌，直至所有Cs2CO3与油酸全部反应完，将温度降到100℃，即为油酸铯前驱体溶液；将PbX2与十八烯、油酸、油胺混合均匀，在120℃、惰性气氛下搅拌，直至PbX2全部溶解；以及将温度升至150℃，将油酸铯前驱体溶液快速注入，反应5s后，冰水浴降温至室温，离心分离后，分散到正己烷溶剂中。下面将以CsPbI3为例，如图2所示，具体地说明钙钛矿量子点溶液的制备过程以及所用化学试剂的配比情况。首先，将0.814g的Cs2CO3与40mL的十八烯(ODE)、2.5mL的油酸混合在100mL的三口烧瓶中，在120℃、N2气氛下搅拌一小时。随后，将温度升到150℃大力搅拌，直到所有的Cs2CO3与油酸全部反应完，然后再将温度降到100℃，即为制备好的油酸铯的前驱体溶液。另外，将0.087g的PbI2与5mL的十八烯、0.5mL的油酸、0.5mL的油胺混合在25mL的三口烧瓶中，在120℃、N2气氛下加热搅拌，直到所有的PbI2全部溶解后，将温度升至150℃，将0.4mL的油酸铯前驱体溶液快速注入，反应5s后，冰水浴降温至室温，经转速为6000rmp的离心提纯后，分散到正己烷溶液中保存。如果所需的最终产物量有所不同，制备所用化学试剂的量可以根据以上给出的配比情况计算得到。其他钙钛矿量子点溶液的制备可以参照上文所给的反应物比例、具体的化学反应式和分子量计算得到，此处从略。根据本公开的又一个实施方式，将钙钛矿量子点溶液与聚合物混合，形成混合溶液的步骤还包括：按照体积比在1:1至1:4之间混合钙钛矿量子点溶液和聚合物。根据本公开的又一个实施方式，聚合物可以包括环氧树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、或聚甲基丙烯酸正丁酯。对于较为稳定的CsPbCl3和CsPbBr3钙钛矿量子点而言，可以选用环氧树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯或聚甲基丙烯酸正丁酯等作为聚合物基体。但是，对于稳定性极差的CsPbI3钙钛矿量子点，选用环氧树脂，以在短时间(1-3min)的紫外光照射后制备得到钙钛矿量子点-聚合物复合膜。具体地，以CsPbI3量子点溶液、混合体积比1:1为例，取钙钛矿量子点溶液0.5ml、环氧树脂0.5ml进行混合。混合前，将环氧树脂加热至其软化点以上，以保证良好的流动性和混合的均匀性。最后，根据混合体积比的不同，制备得到的CsPbI3量子点溶液和环氧树脂的混合溶液的粘度在205-600cps之间。在此粘度范围内的混合液体保证了后续滴涂的顺利进行。根据本公开的又一个实施方式，紫外光的波长为365nm。根据本公开的又一个实施方式，紫外光的功率为120W-150W。根据本公开的又一个实施方式，通过紫外光照射滴涂在基底上的混合溶液本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钙钛矿量子点‑聚合物复合膜的制备方法，其特征在于，所述钙钛矿量子点‑聚合物复合膜的制备方法包括：提供钙钛矿量子点溶液；将所述钙钛矿量子点溶液与聚合物混合，形成混合溶液；以及将所述混合溶液滴涂在基底上，并通过紫外光照射滴涂在所述基底上的所述混合溶液，得到所述钙钛矿量子点‑聚合物复合膜。

【技术特征摘要】
1.一种钙钛矿量子点-聚合物复合膜的制备方法，其特征在于，所述钙钛矿量子点-聚合物复合膜的制备方法包括：提供钙钛矿量子点溶液；将所述钙钛矿量子点溶液与聚合物混合，形成混合溶液；以及将所述混合溶液滴涂在基底上，并通过紫外光照射滴涂在所述基底上的所述混合溶液，得到所述钙钛矿量子点-聚合物复合膜。2.根据权利要求1所述的钙钛矿量子点-聚合物复合膜的制备方法，其特征在于，所述钙钛矿量子点包括至少一种卤素钙钛矿量子点，所述卤素钙钛矿的结构式为CsPbX3，其中X＝Cl、Br、或I。3.根据权利要求2所述的钙钛矿量子点-聚合物复合膜的制备方法，其特征在于，提供钙钛矿量子点溶液的步骤包括提供所述卤素钙钛矿量子点溶液，其中提供所述卤素钙钛矿量子点溶液的步骤包括：通过热注入法制备所述卤素钙钛矿量子点溶液。4.根据权利要求1所述的钙钛矿量子点-聚合物复合膜的制备方法，其特征在于，将所述钙钛矿量子点溶液与聚合物混合，形成混合溶液的步骤还包括：按照体积比在1:1至1:4之间混合所述钙钛矿量子点溶液和所...

【专利技术属性】
技术研发人员：祝汉成，张昕彤，尉升升，安美琦，王莹琳，刘益春，
申请(专利权)人：东北师范大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22