一种溴化物钙钛矿量子点的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种溴化物钙钛矿量子点的制备方法，包括如下步骤：(1)将甲胺或甲脒溴化铵、金属溴化物、正辛胺和油酸溶解在N，N‑二甲基甲酰胺中，搅拌，得到钙钛矿量子点前驱液；(2)取十二烷基磷酸溶解在弱极性溶剂中，得到十二烷基磷酸的弱极性溶剂溶液；(3)将步骤(1)的钙钛矿量子点前驱液加入甲苯溶液中，充分搅拌，得到澄清的黄绿色的钙钛矿量子点溶液；(4)将步骤(3)的黄绿色的钙钛矿量子点溶液离心纯化，加入步骤(2)的十二烷基磷酸的弱极性溶剂溶液，充分搅拌，反应完全，得到钝化的钙钛矿量子点溶液。本发明专利技术制备的溴化物钙钛矿量子点具有的稳定性好、荧光强度高以量子点的尺寸大等优点。

A preparation method of brominated perovskite quantum dots

【技术实现步骤摘要】
一种溴化物钙钛矿量子点的制备方法
本专利技术涉及量子点发光材料的制备方法，特别涉及一种溴化物钙钛矿量子点的制备方法。
技术介绍
钙钛矿量子点在发光二极管、量子点电视等显示照明领域有很好的应用发展。钙钛矿量子点是一种可溶液加工的半导体材料，具有显著的光电子特性，如高发光效率、极窄的发光谱线、很宽的色域和更容易的带隙可调性等特点，量子点的发光颜色可以简单地通过尺寸和卤素原子比例来调节，从而获得可见光范围的发光，其高色纯度和宽色域有望使其成为下一代显示器的候选者。尽管钙钛矿量子点表现出了优异的发光性能，但在实际的生产过程中，仍有一些问题限制了它们的大规模应用，其中最大的问题是钙钛矿量子点对环境因素的不稳定性，在紫外线、湿度、氧气、溶剂、温度等条件下迅速聚集沉淀、甚至分解。以有机-无机杂化钙钛矿量子点为例，由于胶体量子点表面上的油酸与辛胺之间的弱结合特性，在离心纯化的过程中量子点表面的油酸与辛胺配体容易脱离晶体表面，从而导致合成的量子点性质不稳定，进而影响其功能和使用。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术目的是提供一种稳定性好、荧光强度高以量子点的尺寸大的溴化物钙钛矿量子点的制备方法。技术方案：本专利技术提供一种溴化物钙钛矿量子点的制备方法，包括如下步骤：(1)将甲胺或甲脒溴化铵、金属溴化物、正辛胺和油酸溶解在N，N-二甲基甲酰胺中，搅拌，得到钙钛矿量子点前驱液；(2)取十二烷基磷酸溶解在弱极性溶剂中，得到十二烷基磷酸的弱极性溶剂溶液；(3)将步骤(1)的钙钛矿量子点前驱液加入甲苯溶液中，充分搅拌，得到澄清的黄绿色的钙钛矿量子点溶液；(4)将步骤(3)的黄绿色的钙钛矿量子点溶液离心纯化，加入步骤(2)的十二烷基磷酸的弱极性溶剂溶液，充分搅拌，反应完全，得到钝化的钙钛矿量子点溶液，上述各反应均在室温环境下进行。进一步地，所述十二烷基磷酸的长链中包含12个碳原子。所述弱极性溶剂为甲苯、氯苯、正己烷或乙腈。所述金属溴化物为溴化铅、溴化锡或溴化锗。所述甲胺或甲脒溴化铵与金属溴化物的质量比为1.2∶1。所述钙钛矿量子点的发光峰位于530nm左右，半峰宽小于25nm。本专利技术的技术方法采用十二烷基磷酸与溴化铅钙钛矿量子点中的铅离子的强相互作用将部分取代量子点表面的油酸和辛胺配体，钝化量子点表面的缺陷，改善量子点的稳定性。采用十二烷基磷酸作为钝化剂，十二烷基磷酸的加入，一方面可以与溴化物钙钛矿量子点中的金属离子结合，从而部分取代量子点表面的油酸和辛胺配体，钝化量子点表面的缺陷，改善量子点的稳定性；另一方面还会使量子点表面Br离子通过氢键或静电相互作用与烷基胺阳离子结合，此外，这种配体与铅离子之间的强结合能还可以加速成核和量子点的生长。有益效果：本专利技术制备得到的溴化物钙钛矿量子点的稳定性好、荧光强度高以量子点的尺寸大；本专利技术方法所需设备简单易操作，成本低廉，无需高温，在室温下均能合成，易于推广；本专利技术的高亮度、发光峰窄的量子点材料在显示、照明领域有较好的应用前景。附图说明图1为本实施例钙钛矿量子点溶液的PL谱线图；图2为本实施例钙钛矿量子点溶液的XRD谱线图；图3为本实施例钙钛矿量子点溶液(样品A)的TEM图；图4为本实施例钙钛矿量子点溶液(样品C)的TEM图。具体实施方式本实施例的溴化物钙钛矿量子点的制备方法，包括如下步骤：(1)钙钛矿量子点的合成将0.48mmol的CH(NH2)2Br(甲脒溴化铵)、0.40mmol的(溴化铅)PbBr2、500μL的油酸和30μL的正辛胺溶解在4mL的N，N-二甲基甲酰胺(DMF)中，搅拌30分钟，形成透明的钙钛矿量子点前驱液。然后将250μL钙钛矿量子点前驱液滴入剧烈搅拌的10mL的甲苯溶液中。此时，混合后甲苯溶液立即变为黄绿色溶液。所有反应均在室温23.5℃的环境条件下进行。(2)钙钛矿量子点的钝化将0.05g的十二烷基磷酸溶于5mL的甲苯溶液中，得到十二烷基磷酸的甲苯溶液。然后把钙钛矿量子点溶液离心纯化，离心机转速设置6000rpm。离心5min后，用小瓶收集上清液，将钙钛矿量子点溶液、十二烷基磷酸的甲苯溶液和甲苯(定容用)，按照体积比为2000∶0∶600、2000∶400∶200、2000∶500∶100、2000∶600∶0，分别制备样品名称为A、B、C和D的钙钛矿量子点溶液，并在室温下搅拌，形成钝化后的钙钛矿量子点溶液。图1为本实施例1所制备的钙钛矿量子点溶液的荧光发射(PL)谱线；使用本专利技术的制备钙钛矿量子点的方法所制备的钙钛矿量子点，没有改变量子点结构。与没有用十二烷基磷酸处理的钙钛矿量子点相比，加入十二烷基磷酸的钙钛矿量子点的PL强度明显增强且出现红移，说明十二烷基磷酸能很好的提高钙钛矿量子点的荧光强度以及增加量子点的尺寸。图2为实施例1所制备钙钛矿量子点溶液的XRD谱线。使用本专利技术制备钙钛矿量子点的方法所制备的钙钛矿量子点，没有改变量子点的晶格结构。随着十二烷基磷酸的加入，钙钛矿量子点在15°与30°的峰强明显增加，说明其结晶度增强；同时峰宽变窄，说明加入十二烷基磷酸后的钙钛矿量子点的尺寸变大，这与PL谱线红移、TEM测试结果吻合。图3为实施例1所制备钙钛矿量子点溶液(样品A)的TEM图片。使用本专利技术涉及的制备钙钛矿量子点的方法所制备的钙钛矿量子点的甲苯溶剂具有很好的分散性，钙钛矿量子点的结构成立方形。图4为实施例1所制备钙钛矿量子点溶液(样品C)的TEM图片。使用本专利技术涉及的制备钙钛矿量子点的方法所制备的钙钛矿量子点的结构没有因为十二烷基磷酸的加入而改变，只是尺寸变大。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种溴化物钙钛矿量子点的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)将甲胺或甲脒溴化铵、金属溴化物、正辛胺和油酸溶解在N，N‑二甲基甲酰胺中，搅拌，得到钙钛矿量子点前驱液；(2)取十二烷基磷酸溶解在弱极性溶剂中，得到十二烷基磷酸的弱极性溶剂溶液；(3)将步骤(1)的钙钛矿量子点前驱液加入甲苯溶液中，充分搅拌，得到澄清的黄绿色的钙钛矿量子点溶液；(4)将步骤(3)的黄绿色的钙钛矿量子点溶液离心纯化，加入步骤(2)的十二烷基磷酸的弱极性溶剂溶液，充分搅拌，反应完全，得到钝化的钙钛矿量子点溶液，上述各反应均在室温环境下进行。

【技术特征摘要】
1.一种溴化物钙钛矿量子点的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)将甲胺或甲脒溴化铵、金属溴化物、正辛胺和油酸溶解在N，N-二甲基甲酰胺中，搅拌，得到钙钛矿量子点前驱液；(2)取十二烷基磷酸溶解在弱极性溶剂中，得到十二烷基磷酸的弱极性溶剂溶液；(3)将步骤(1)的钙钛矿量子点前驱液加入甲苯溶液中，充分搅拌，得到澄清的黄绿色的钙钛矿量子点溶液；(4)将步骤(3)的黄绿色的钙钛矿量子点溶液离心纯化，加入步骤(2)的十二烷基磷酸的弱极性溶剂溶液，充分搅拌，反应完全，得到钝化的钙钛矿量子点溶液，上述各反应均在室温环境下进行。2.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈淑芬，高晓慧，于洪涛，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32