紫外激发单一白光有机无机杂卤钙钛矿及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种具有高显色指数的紫外激发单一白光有机无机杂卤钙钛矿及其制备方法。该方法包括：将芳烷基卤化胺盐溶解在N,N‑二甲基甲酰胺中，再加卤化铅PbX2，在水浴加热70℃下搅拌3小时后，加入过量的不良有机溶剂丙酮或硝基甲烷析出固体，经过滤、干燥得到紫外激发单一白光有机无机杂卤钙钛矿材料(RNH3)2PbBrnCl4‑n，所得材料(RNH3)2PbBrnCl4‑n中RNH3

【技术实现步骤摘要】
紫外激发单一白光有机无机杂卤钙钛矿及其制备方法
本专利技术涉及一种具有高显色指数的紫外激发单一白光材料及其制备方法，具体涉及一种具有高显色指数的紫外激发单一白光有机无机杂卤钙钛矿及其制备方法。
技术介绍
相对于传统光源，白光二极管（LED）用于固态照明具有明显的优势，如更高的效率、更低的能耗和更安全的使用性能。因此，白光LED将在近十年取代荧光灯和节能灯，成为市场上的主流光源。目前白光LED主要有两种方法来产生白光：一种使用蓝光芯片激发黄色荧光粉、另一种是用紫外芯片激发蓝色、绿色和红色荧光粉。然而，前者获得的白光由于发射光谱不能覆盖整个可见光区域，而具有较低的显色指数。但后者获得的白光LED由于自吸收和各荧光粉的稳定性不同而导致器件发光效率和色纯度下降。而且用于白光LED的荧光粉通常由金属氧化物或稀土离子（如Eu3+和Ce3+等）掺杂的金属氮化物组成的，这些荧光粉需要在非常高的温度下制备，生产成本较高，工艺复杂。因此，专利技术一种新的合成简单、具有高显色指数、紫外激发单一白光材料将解决目前白光LED用荧光粉存在的问题，将在固态照明领域具有广阔的应用前景。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种合成简单、色温可调、紫外激发的单一白光材料及其制备方法。该单一白光材料具有高的显色指数，可满足白光LED照明领域的应用要求。本专利技术的目的之一，提供了一种具有高显色指数的紫外激发单一白光二维层状有机无机杂卤钙钛矿的材料，其分子式为：(RNH3)2PbBrnCl4-n，其中R为苯甲基、苯乙基、苯丙基的一种，0＜n＜4。本专利技术的目的之二，提供一种分子结构中同时含有Br、Cl的具有高显色指数的紫外激发单一白光有机无机杂卤钙钛矿材料的制备方法。该方法主要是芳烷基卤化胺盐和卤化铅在N,N-二甲基甲酰胺中进行自组装，然后在不良有机溶剂中析出固体得到的。具体制备方法如下：将芳烷基（R-）卤化胺盐（-NH3X）溶解在N,N-二甲基甲酰胺中，再加卤化铅PbX2，在水浴加热70℃下搅拌3小时后，加入过量的不良有机溶剂丙酮或硝基甲烷析出固体，经过滤、干燥即得到具有高显色指数的紫外激发单一白光有机无机杂卤钙钛矿材料（(RNH3)2PbBrnCl4-n），所得材料(RNH3)2PbBrnCl4-n中RNH3-和Pb2+的摩尔比为2：1。所述的芳烷基卤化胺盐（RNH3X）是指苯甲基卤化胺盐、苯乙基卤化胺盐或苯丙基卤化胺盐；卤（X）为溴或氯中的一种或两种。所述的卤化胺盐（RNH3X）中的X为溴或氯中的一种或两种。所述的卤化铅为氯化铅和溴化铅中的一种或两种，且在N,N-二甲基甲酰胺中的的摩尔浓度为0.1-0.5mol/L。所述的N,N-二甲基甲酰胺与不良有机溶剂丙酮或硝基甲烷的体积比为1：10。所述的RNH3X和PbX2的摩尔比为2：1。与现有白光LED用荧光粉相比，本专利技术得到的单一白光材料在紫外芯片激发下，单独即可以发射白光，不需要和其他任何荧光粉复合。而且白光光谱覆盖整个可见光范围（390nm-700nm），显色指数高达87-91；还可以通过改变溴和氯的含量，有效调节白光色温从4000K到7000K。本专利技术的单一白光材料还具有制备方法简单，合成温度低，稳定性好等优点，适合工业化生产，具有实用性，在白光LED照明领域上具有非常广阔的应用前景。附图说明图1.本专利技术所述的白光材料(C6H5CH2CH2NH3)2PbBrnCl4-n的荧光照片。图2.实施例1中制备的(C6H5CH2CH2NH3)2PbBr0.5Cl3.5的荧光光谱图。图3.实施例2中制备的(C6H5CH2CH2NH3)2PbBrCl3的荧光光谱图。图4.实施例3中制备的(C6H5CH2CH2NH3)2PbBr1.5Cl2.5的荧光光谱图。图5.实施例4中制备的(C6H5CH2CH2NH3)2PbBr2Cl2的紫外吸收和荧光光谱图。图6.实施例4中制备的(C6H5CH2CH2NH3)2PbBr2Cl2的粉末x射线衍射谱图。具体实施方式下述实施例是对本专利技术的进一步说明,而不是限制本专利技术的范围。实施例1：(C6H5CH2CH2NH3)2PbBr0.5Cl3.5的制备将473mg（3mmol）的苯乙基氯化胺盐C6H5CH2CH2NH3Cl和202mg（1mmol）的苯乙基溴化胺盐C6H5CH2CH2NH3Br溶解在10mL的N,N-二甲基甲酰胺中，再加入556mg（2mmol）的氯化铅PbCl2，在水浴加热70℃下搅拌3小时后，加入100mL的不良有机溶剂丙酮析出固体，经过滤、干燥即得到具有高显色指数的紫外激发单一白光有机无机杂卤钙钛矿(（C6H5CH2CH2NH3)2PbBr0.5Cl3.5）材料。产物性能：固体粉末的产率为92%；紫外最大吸收峰为350nm；荧光发射峰为370nm和570nm；荧光色坐标为(0.39,0.43)；色温为4000K；显色指数为87。如图2所示。实施例2：(C6H5CH2CH2NH3)2PbBrCl3的制备将315mg（2mmol）的苯乙基氯化胺盐C6H5CH2CH2NH3Cl和404mg（2mmol）的苯乙基溴化胺盐C6H5CH2CH2NH3Br溶解在10mL的N,N-二甲基甲酰胺中，再加入556mg（2mmol）的氯化铅PbCl2，在水浴加热70℃下搅拌3小时后，加入100mL的不良有机溶剂丙酮析出固体，经过滤、干燥即得到具有高显色指数的紫外激发单一白光有机无机杂卤钙钛矿((C6H5CH2CH2NH3)2PbBr1Cl3)材料。产物性能：固体粉末的产率为90%；紫外最大吸收峰为359nm；荧光发射峰为381nm和565nm；荧光色坐标为(0.39,0.42)；色温为4050K；显色指数为87。如图3所示。实施例3：(C6H5CH2CH2NH3)2PbBr1.5Cl2.5的制备将158mg（1mmol）的苯乙基氯化胺盐C6H5CH2CH2NH3Cl和606mg（3mmol）的苯乙基溴化胺盐C6H5CH2CH2NH3Br溶解在10mL的N,N-二甲基甲酰胺中，再加入556mg（2mmol）的氯化铅PbCl2，在水浴加热70℃下搅拌3小时后，加入100mL的不良有机溶剂丙酮析出固体，经过滤、干燥即得到具有高显色指数的紫外激发单一白光有机无机杂卤钙钛矿((C6H5CH2CH2NH3)2PbBr1.5Cl2.5）材料。产物性能：固体粉末的产率为93%；紫外最大吸收峰为362nm；荧光发射峰为390nm和557nm；荧光色坐标为(0.37,0.41)；色温为4300K；显色指数为88。如图4所示。实施例4：(C6H5CH2CH2NH3)2PbBr2Cl2的制备将630mg（4mmol）的苯乙基氯化胺盐C6H5CH2CH2NH3Cl溶解在10mL的N,N-二甲基甲酰胺中，再加入734mg（2mmol）的溴化铅PbBr2，在水浴加热70℃下搅拌3小时后，加入100mL的不良有机溶剂丙酮析出固体，经过滤、干燥即得到具有高显色指数的紫外激发单一白光有机无机杂卤钙钛矿((C6H5CH2CH2NH3)2PbBr2Cl2）材料。产物性能：固体粉末的产率为89%；紫外最大吸收峰为372nm；荧光发射峰为395nm和548nm；荧光色坐标为(0.34,0.39)；色温为5500K；显色本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种紫外激发单一白光有机无机杂卤钙钛矿，其特征在于所述的有机无机杂卤钙钛矿分子式为：(RNH3)2PbBrnCl4‑n，其中R为苯甲基、苯乙基、苯丙基的一种，0＜n＜4。

【技术特征摘要】
1.一种紫外激发单一白光有机无机杂卤钙钛矿，其特征在于所述的有机无机杂卤钙钛矿分子式为：(RNH3)2PbBrnCl4-n，其中R为苯甲基、苯乙基、苯丙基的一种，0＜n＜4。2.一种紫外激发单一白光有机无机杂卤钙钛矿及其制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将芳烷基卤化胺盐溶解在N,N-二甲基甲酰胺中，再加卤化铅PbX2，在水浴加热70℃下搅拌3小时后，加入过量的不良有机溶剂丙酮或硝基甲烷析出固体，经过滤、干燥得到紫外激发单一白光有机无机杂卤钙钛矿材料(RNH3)2PbBrnCl4-n，所得材料(RNH3)2PbBrnCl4-n中RNH3-和Pb2+的摩尔比为...

【专利技术属性】
技术研发人员：林正欢，凌启淡，杨书明，
申请(专利权)人：福建师范大学，
类型：发明
国别省市：福建,35