一种零维无铅铯铜碘钙钛矿蓝光纳米晶及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种零维无铅铯铜碘钙钛矿蓝光纳米晶及其制备方法，属于光电子材料制备技术领域。该纳米晶按如下方法制备：将碘化铯和碘化亚铜溶于N,N‑二甲基甲酰胺或二甲基亚砜中，获得前驱体溶液，然后将所述前驱体溶液注入有机溶液中，在5000‑9000rpm的速度下搅拌反应3‑6min后离心取沉淀、洗涤后即可。该纳米晶不但具有良好的晶体结构、产率高、荧光效率高且结构稳定，而且不含有重金属铅，减少了对人体和环境的危害，在光电器件方面有着广泛的应用前景。该纳米晶制备方法简单易实现，且成本低，可以在工业生产中进行推广。

A zero-dimensional lead-free cesium-copper-iodide perovskite blue-light nanocrystals and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种零维无铅铯铜碘钙钛矿蓝光纳米晶及其制备方法
本专利技术属于光电子材料制备
，具体涉及一种零维无铅铯铜碘钙钛矿蓝光纳米晶及其制备方法。
技术介绍
全无机铅卤钙钛矿纳米材料作为一种新型无机功能材料，以优异的光学和电学性能在太阳能电池，发光二极管和微激光等领域具有广泛的应用前景。尽管全无机铅卤钙钛矿纳米材料的制备已经取得了较大的发展，但其依然存在以下问题：1、高性能蓝光纳米晶发光材料缺乏，目前铅卤钙钛矿纳米晶的发光波长的调节依赖于卤素原子的种类，而铅卤钙钛矿纳米晶通常发光效率低(PLQY<30％)、热稳定性差。虽然铅溴片状纳米晶的发射波长可以从绿光蓝移到蓝光，但是该体系容易在光照下发生取向吸附，形成聚集体，导致蓝光发生红移。2、不同卤素钙钛矿纳米晶之间的阴离子交换反应，虽然实现了发光范围从蓝光到红光的调节，但是同时也带来了光谱宽化、色品漂移等一系列的问题。3、铅卤钙钛矿含有重金属铅，对人体和环境具有危害性，限制了其未来在发光显示领域的应用。因此，现有制备全无机铅卤钙钛矿纳米材料的技术还有待于改进和发展，低毒、高效的蓝光纳米材料亟待挖掘。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的之一在于提供一种零维无铅铯铜碘钙钛矿蓝光纳米晶的制备方法；目的之二在于提供一种零维无铅铯铜碘钙钛矿蓝光纳米晶。为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：1、一种零维无铅铯铜碘钙钛矿蓝光纳米晶的制备方法，所述方法如下：将碘化铯和碘化亚铜溶于N,N-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜中，获得前驱体溶液，然后将所述前驱体溶液注入有机溶液中，在5000-9000rpm的速度下搅拌反应3-6min后离心取沉淀、洗涤后即可。优选地，所述碘化铯、碘化亚铜与N,N-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜的质量体积比为388-410:189-191:1，所述质量体积比的单位为mg:mg:mL。优选地，所述碘化铯和碘化亚铜溶于N,N-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜中具体为：将碘化铯和碘化亚铜加入N,N-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜中，在30-60℃下搅拌至碘化铯和碘化亚铜溶于N,N-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜中。优选地，所述有机溶液为甲苯、氯仿或异丙醇中的一种。优选地，所述离心具体为以5000-9000rpm的速度离心3-6min。优选地，所述洗涤具体为以有机溶液洗涤2-5次。2、由所述的方法制备的零维无铅铜基钙钛矿蓝光纳米晶。本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供了一种零维无铅铯铜碘钙钛矿蓝光纳米晶及其制备方法，该零维无铅铯铜碘钙钛矿蓝光纳米晶不但具有良好的晶体结构、产率高、荧光效率高且结构稳定，而且不含有重金属铅，减少了对人体和环境的危害，在光电器件方面有着广泛的应用前景。该纳米晶制备方法简单易实现，且成本低，可以在工业生产中进行推广。本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。附图说明为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作优选的详细描述，其中：图1为实施例1中制备的Cs3Cu2I5蓝光纳米晶的激发光谱图和荧光光谱图；图2为实施例1中制备的Cs3Cu2I5蓝光纳米晶分别在日光灯和UV光下的照片；(图2中a为该纳米晶在日光灯下的照片，图2中b为该纳米晶在UV光下的照片)图3为实施例1中制备的Cs3Cu2I5蓝光纳米晶的X射线衍射图；图4为实施例1中制备的Cs3Cu2I5蓝光纳米晶的扫描电子显微镜图；图5为实施例1中制备的Cs3Cu2I5蓝光纳米晶的透射电子显微镜图和X射线能量色散光谱图；图6为实施例1中制备的Cs3Cu2I5蓝光纳米晶的荧光效率测试结果图；图7为实施例1中制备的Cs3Cu2I5蓝光纳米晶的稳定性测试结果图；图8为实施例2中制备的Cs3Cu2I5蓝光纳米晶的荧光光谱图；图9为实施例2中制备的Cs3Cu2I5蓝光纳米晶的扫描电子显微镜图；图10为实施例3中制备的Cs3Cu2I5蓝光纳米晶的X射线衍射图；图11为实施例3中制备的Cs3Cu2I5蓝光纳米晶的扫描电子显微镜图。具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。实施例1制备零维无铅铯铜碘(Cs3Cu2I5)钙钛矿蓝光纳米晶将389.72mg碘化铯和190.45mg碘化亚铜加入1mLN,N-二甲基甲酰胺中，在60℃下搅拌至碘化铯和碘化亚铜溶于N,N-二甲基甲酰胺，获得前驱体溶液，然后将前驱体溶液注入异丙醇中，在5000rpm的速度下搅拌反应4min后以6000rpm的速度离心3min取沉淀，再以异丙醇洗涤2次，制得Cs3Cu2I5蓝光纳米晶。实施例2制备零维无铅铯铜碘(Cs3Cu2I5)钙钛矿蓝光纳米晶将400mg碘化铯和189mg碘化亚铜加入1mL二甲基亚砜中，在60℃下搅拌至碘化铯和碘化亚铜溶于二甲基亚砜，获得前驱体溶液，然后将前驱体溶液注入异丙醇中，在7000rpm的速度下搅拌反应6min后，以5000rpm的速度离心4min取沉淀，再以异丙醇洗涤2次，制得Cs3Cu2I5蓝光纳米晶。实施例3制备零维无铅铯铜碘(Cs3Cu2I5)钙钛矿蓝光纳米晶将410mg碘化铯和191mg碘化亚铜加入1mLN,N-二甲基甲酰胺中，在50℃下搅拌至碘化铯和碘化亚铜溶于N,N-二甲基甲酰胺，获得前驱体溶液，然后将前驱体溶液注入甲苯中，在9000rpm的速度下搅拌反应3min后，以9000rpm的速度离心6min取沉淀，再以甲苯洗涤4次，制得Cs3Cu2I5蓝光纳米晶。图1为实施例1中制备的Cs3Cu2I5蓝光纳米晶的激发光谱图和荧光光谱图，由图1可知，该纳米晶的最佳激发峰约在300nm，最佳发光峰在446nm左右。图2为实施例1中制备的Cs3Cu2I5蓝光纳米晶分别在日光灯和UV光下的照片，其中，图2中a为该纳米晶在日光灯下的照片，图2中b为该纳米晶在UV光下的照片，由图2可知，在UV光激发下，该纳米晶发蓝光，与图1中的荧光光谱图相对应。图3为实施例1中制备的Cs3Cu2I5蓝光纳米晶的X射线衍射图，由图3可知，该纳米晶衍射峰与Cs3Cu2I5标准卡片(JCPDSNo.79-0333)对应，说明制备的Cs3Cu2I5具有很好的晶体结构。图4为实施例1中制备的Cs3Cu2I5蓝光纳米晶的扫描电子显微镜图，由图4可知，该纳米晶的粒径大小在200nm左右。图5为实施例1中制备的Cs3Cu2I5蓝光纳米晶的透射电子显微镜图和X射线能量色散光谱图，由图5可知，该Cs3Cu2I5蓝光纳米晶中Cs、Cu、I三种元素均匀分布。图6为实施例1中制备的Cs3Cu2I5蓝光纳米晶的荧光效率测试结果图，由图6可知，该Cs3Cu2I5蓝光纳米晶具有较高的发光效率。图7为实施例1中制备的Cs3Cu2I5蓝光纳米晶的稳定性测试结果图，测试条件为：湿度75％，温度60℃，由图7可知，该Cs3Cu2I5蓝光纳米晶具有较高的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种零维无铅铯铜碘钙钛矿蓝光纳米晶的制备方法，其特征在于，所述方法如下：将碘化铯和碘化亚铜溶于N,N‑二甲基甲酰胺或二甲基亚砜中，获得前驱体溶液，然后将所述前驱体溶液注入有机溶液中，在5000‑9000rpm的速度下搅拌反应3‑6min后离心取沉淀、洗涤后即可。

【技术特征摘要】
1.一种零维无铅铯铜碘钙钛矿蓝光纳米晶的制备方法，其特征在于，所述方法如下：将碘化铯和碘化亚铜溶于N,N-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜中，获得前驱体溶液，然后将所述前驱体溶液注入有机溶液中，在5000-9000rpm的速度下搅拌反应3-6min后离心取沉淀、洗涤后即可。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述碘化铯、碘化亚铜与N,N-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜的质量体积比为388-410:189-191:1，所述质量体积比的单位为mg:mg:mL。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述碘化铯和碘化亚铜溶于...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐孝生，杨洁，杜鹃，皮明雨，
申请(专利权)人：重庆大学，中国科学院上海光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：重庆,50