一种层状材料复合的钙钛矿量子点材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种层状材料复合的钙钛矿量子点材料的制备方法，步骤包括：将层状材料分别与Cs盐水溶液、MAX的DMF溶液以及水的混合溶液、FAX的DMF溶液以及水的混合溶液混合搅拌，离心，洗涤，烘干，分别得到Cs

Preparation of Perovskite Quantum Dots Composite with Layered Materials

The invention discloses a preparation method of perovskite quantum dot material with layered material composite. The steps include mixing the layered material with CS saline solution, MAX DMF solution and water mixture solution, FAX DMF solution and water mixture solution, centrifuging, washing and drying, respectively, to obtain Cs.

【技术实现步骤摘要】
一种层状材料复合的钙钛矿量子点材料的制备方法
本专利技术涉及钙钛矿量子点材料的生产方法，特别涉及一种层状材料复合的钙钛矿量子点材料的制备方法。
技术介绍
类卤素钙钛矿量子点材料具有极高的荧光量子效率(高达90％)、荧光波长可调且覆盖整个可见光波段、线宽窄，成为半导体发光领域的研究热点之一，有望应用于新一代量子点显示和照明技术中。但类卤素钙钛矿量子点材料存在稳定性较差的缺点，钙钛矿量子点在光、热、空气中会发生不可逆转的降解，进而导致严重的荧光猝灭，这一缺点严重地阻碍了其在实际中的应用。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术目的是提供一种层状材料复合的钙钛矿量子点材料的制备方法，该复合的钙钛矿量子点材料环境稳定性好，可实现整个可见光范围内的调节。技术方案：本专利技术提供一种层状材料复合的钙钛矿量子点材料的制备方法，包括如下步骤：(1)将层状材料与Cs盐水溶液混合搅拌，离心，洗涤，烘干，得到Cs+插层的层状材料，称为“Cs+-层状材料”；将层状材料、MAX的DMF溶液以及水的混合溶液搅拌，离心，洗涤，烘干，得到MA+插层的层状材料，称为“MA-层状材料”；将层状材料、FAX的DMF溶液以及水的混合溶液搅拌，离心，洗涤，烘干，得到FA+插层的层状材料，称为“FA-层状材料”；(2)将卤化铅和/或卤化锡加入到十八烯、油酸、油胺的混合溶液中，抽真空，在氮气氛围下加热，直到溶液变澄清，制得前驱体溶液；(3)将步骤(1)制得的“Cs+-层状材料”、“MA-层状材料”、“FA-层状材料”分别加入到十八烯、油酸、油胺的混合溶液中，先超声，再抽真空，在氮气氛围下加热到100-120℃，保持10～20min，再升高到150～180℃，保持10～20min，在惰性气体和搅拌的条件下，分别加到步骤(2)前驱体溶液中，冰水浴，离心，用正己烷洗涤，即可。上述技术方案中，基于无机层状材料作为量子点存在的载体，首先让Cs+、MA或FA进入无机层状材料内，再加入Pb或Sn的卤化物，在无机层状材料层间生成钙钛矿量子点，隔绝外界水氧，保护不稳定的钙钛矿量子点，使其具有较好的环境稳定性。进一步地，所述步骤(2)的卤化铅为氯化铅、溴化铅和碘化铅中的一种或多种；卤化锡为氯化锡、溴化锡和碘化锡中的一种或多种。所述层状材料为高岭土，蒙脱石或锂皂石。所述Cs盐分别为乙酸盐或碳酸盐，MAX分别为MACl、MABr、MAI中的一种或多种，FAX分别为FACl、FABr、FAI中的一种或多种。其中，所述卤化铅在十八碳烯溶液中的摩尔浓度优选为0.0376～0.04mol/L；油酸和油胺的体积比优选为1∶1～2∶1。溴化铅和氯化铅的摩尔比为0∶3～3∶0；溴化铅和碘化铅的混合物中，碘化铅与溴化铅的摩尔比为0∶3～3∶0。所述步骤(1)中Cs盐水溶液Cs+的浓度优选为0.5mol/L；层状材料与Cs盐、MA盐或FA盐的用量比分别为2g∶0.02mol。所述步骤(3)的插层“Cs+-层状材料”的质量与十八烯的体积比优选为0.5g∶5mL；十八烯、油酸、油胺的体积比优选为5∶1∶0.5ml；“Cs+-层状材料”和卤化物溶液的用量比优选为0.5g∶5～7mL；洗涤的试剂为正己烷。有益效果：本发具有较好的环境稳定性；可实现荧光光谱的调节，覆盖可见光范围，得到宽广的颜色区域；本专利技术合成过程不需要使用任何有毒溶剂、不需要惰性气体保护，制备方法简单；本专利技术可用于白光LED器件等光电功能材料领域。附图说明图1为实施例1制备的高岭土钙钛矿量子点复合材料的XRD衍射图谱；图2为实施例1制备的高岭土钙钛矿量子点复合材料的荧光吸收光谱图；图3为实施例5制备的高岭土钙钛矿量子点复合材料的荧光发射光谱图；图4为实施例6制备的高岭土钙钛矿量子点复合材料的荧光发射光谱图。具体实施方式实施例1：CsPbBr3-K(CsPbBr3-高岭土复合材料)复合材料的制备方法(1)取4g的乙酸铯用20ml去离子水溶解，得到乙酸铯水溶液，将2g的高岭土加入到乙酸铯水溶液中，70℃水浴搅拌12h(搅拌的转速为400r/min)，离心(离心的转速为5000r/min)7min，取下层样品，去离子水洗涤两次，并且在80℃下干燥12h后，得到插层有Cs+的高岭土Cs+-高岭土(Cs+-K)；(2)将十八烯(ODE)5mL、油酸(OA)1mL、油胺(OAm)1mL、溴化铅(PbBr2)0.0690g(0.188mmol)混合于三颈烧瓶中，加热到120℃后抽真空30min，N2气氛下120℃搅拌(搅拌的转速为200r/min)至固体完全溶解为止，得到溴化物溶液；(3)将0.25gCs+-K与5mL十八烯(ODE)、1ml油酸(OA)、0.5ml油胺(OAm)混合于三颈烧瓶中，先超声1h，然后加热到120℃，抽真空30min，N2气氛下升温至160℃，注入步骤(2)的溴化物溶液，搅拌2min(搅拌的转速为200r/min)后，冰水浴冷却，离心(转速为5000r/min，时间为7min)，取下层样品加入4mL正己烷洗涤离心重复两次；60℃真空干燥12h，得到CsPbBr3-K复合发光材料。实施例2：CsPbCl3-K复合材料(CsPbCl3-高岭土复合材料)的制备方法(1)取4g的碳酸铯用20ml去离子水溶解，得到碳酸铯水溶液，将2g的高岭土加入到碳酸铯水溶液中，70℃水浴搅拌12h(搅拌的转速为400r/min)，离心(离心的转速为5000r/min)7min，取下层样品，去离子水洗涤两次，并且在80℃下干燥12h后，得到插层有Cs+的高岭土Cs+-高岭土(Cs+-K)；(2)将十八烯(ODE)5mL、油酸(OA)1mL、油胺(OAm)1mL、氯化铅(PbCl2)0.0523g(0.188mmol)混合于三颈烧瓶中，加热到100℃后抽真空30min，N2气氛下120℃搅拌(搅拌的转速为200r/min)至固体完全溶解为止，得到溴化物溶液；(3)将0.25gCs+-K与5mL十八烯(ODE)、1ml油酸(OA)、0.5ml油胺(OAm)混合于三颈烧瓶中，先超声1h，然后加热到120℃，抽真空30min，N2气氛下升温至160℃，注入步骤(2)的溴化物溶液，搅拌2min(搅拌的转速为200r/min)后，冰水浴冷却，离心(转速为5000r/min，时间为7min)，取下层样品加入4mL正己烷洗涤离心重复两次；60℃真空干燥12h，得到CsPbCl3-K复合发光材料。实施例3：CsPbCl1.5Br1.5-M(CsPbCl1.5Br1.5-蒙脱石复合材料)复合材料的制备方法(1)取4g的乙酸铯用20ml去离子水溶解，得到乙酸铯水溶液，将2g的蒙脱石加入到乙酸铯水溶液中，70℃水浴搅拌12h(搅拌的转速为400r/min)，离心(离心的转速为5000r/min)7min，取下层样品，去离子水洗涤两次，并且在80℃下干燥12h后，得到插层有Cs+的高岭土Cs+-蒙脱石(Cs+-M)；(2)将十八烯(ODE)5mL、油酸(OA)1mL、油胺(OAm)1mL、氯化铅(PbCl2)0.0261g(0.094mmol)、溴化铅(PbBr2)0.0345g(0.094mmol)混合于三颈烧瓶中，加热到120℃下抽真空30min，N2气氛下120℃搅拌本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种层状材料复合的钙钛矿量子点材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)将层状材料与Cs盐水溶液混合搅拌，离心，洗涤，烘干，得到Cs+插层的层状材料；将层状材料、MAX的DMF溶液以及水的混合溶液搅拌，离心，洗涤，烘干，得到MA插层的层状材料；将层状材料、FAX的DMF溶液以及水的混合溶液搅拌，离心，洗涤，烘干，得到FA插层的层状材料；(2)将卤化铅和/或卤化锡加入到十八烯、油酸、油胺的混合溶液中，抽真空，在氮气氛围下加热，直到溶液变澄清，制得前驱体溶液；(3)将步骤(1)制得的Cs+插层的层状材料、MA插层的层状材料、FA插层的层状材料分别加入到十八烯、油酸、油胺的混合溶液中，先超声，再抽真空，在氮气氛围下加热到100‑120℃，保持10～20min，再升高到150～180℃，保持10～20min，在惰性气体和搅拌的条件下，分别加到步骤(2)前驱体溶液中，冰水浴，离心，用正己烷洗涤，即可。

【技术特征摘要】
1.一种层状材料复合的钙钛矿量子点材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)将层状材料与Cs盐水溶液混合搅拌，离心，洗涤，烘干，得到Cs+插层的层状材料；将层状材料、MAX的DMF溶液以及水的混合溶液搅拌，离心，洗涤，烘干，得到MA插层的层状材料；将层状材料、FAX的DMF溶液以及水的混合溶液搅拌，离心，洗涤，烘干，得到FA插层的层状材料；(2)将卤化铅和/或卤化锡加入到十八烯、油酸、油胺的混合溶液中，抽真空，在氮气氛围下加热，直到溶液变澄清，制得前驱体溶液；(3)将步骤(1)制得的Cs+插层的层状材料、MA插层的层状材料、FA插层的层状材料分别加入到十八烯、油酸、油胺的混合溶液中，先超声，再抽真空，在氮气氛围下加热到100-120℃，保持10～20min，再升高到150～180℃，保持10～20...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕文珍，陈润锋，李玲，颜睿，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32