利用卤化氢制备铯铅卤钙钛矿纳米线异质结的方法技术

本发明专利技术提供了利用卤化氢制备铯铅卤钙钛矿纳米线异质结的方法，属于钙钛矿纳米线异质结技术领域，将1

【技术实现步骤摘要】
利用卤化氢制备铯铅卤钙钛矿纳米线异质结的方法


[0001]本专利技术涉及钙钛矿纳米线异质结
，具体涉及一种利用卤化氢制备铯铅卤钙钛矿纳米线异质结的方法。

技术介绍

[0002]铯铅卤钙钛矿因为具有载流子传输速率快，激子的结合能大，量子效率高，生产成本低，缺陷容忍能力强等优点，所以被广泛应用在太阳能电池，发光二极管，探测器以及激光等领域。其中，钙钛矿纳米线异质结是研究钙钛矿离子迁移动力学等基础研究的重要平台。此外，制备钙钛矿纳米线异质结的技术有望应用到图案化半导体异质结的制备中，从而推动多色激光器或LED的研究以及大型电子电路，信息存储和全彩色显示器的发展。
[0003]但是因为铯铅卤钙钛矿具有离子属性，接触外界的阴离子源后在室温下就可以发生阴离子交换，且交换的时间很短。如果阴离子交换的过程发生在溶液中，则这个过程可以在短短几分钟甚至几十秒内就可以完成。因此，制备铯铅卤钙钛矿纳米线异质结一直极具挑战。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种利用卤化氢制备铯铅卤钙钛矿纳米线异质结的方法，以解决上述
技术介绍
中存在的至少一项技术问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采取了如下技术方案：
[0006]本专利技术提供一种利用卤化氢制备铯铅卤钙钛矿纳米线异质结的方法，所述铯铅卤钙钛矿纳米线结构简式为CsPb(X1‑
m
Y
m
)3；其中，X和Y为不同的元素，X和Y分别是Cl、Br或I中的一种；
[0007]将1
>‑
十八烯、油酸和碳酸铯混合，得到油酸铯前驱体溶液；
[0008]将1
‑
十八烯、油胺、辛胺和卤化铅混合，得到含铅的混合溶液；
[0009]将油酸铯前驱体溶液加入到含铅的混合溶液中，反应后得到纳米线；
[0010]冰浴冷却离心后将纳米线沉淀分散到有机试剂中，得到纳米线分散液；
[0011]将纳米线分散液滴加到玻璃片上，使纳米线定向分布；
[0012]使用另一玻璃片覆盖住涂有纳米线分散液的玻璃片的部分，置于卤化氢气氛中，一段时间后纳米线暴露的部分完成阴离子交换形成铯铅卤钙钛矿纳米线异质结。
[0013]优选的，制备油酸铯前驱体溶液时，1
‑
十八烯和油酸的体积比为1:10
‑
1:13，碳酸铯在油酸铯前驱体溶液中的浓度为0.02
‑
0.03g/mL。
[0014]优选的，在制备含铅的混合溶液时，卤化铅的浓度为0.09
‑
0.2mmol/mL，油胺和1
‑
十八烯的体积比为1:8
‑
1:10，辛胺和1
‑
十八烯的体积比为1:40
‑
1:80。
[0015]优选的，将油酸铯前驱体溶液加入到含铅的混合溶液中，得到纳米线包括：取油酸铯前驱体溶液注入含铅的混合溶液中，使得油酸铯和卤化铅的摩尔比为1:3
‑
1:4；反应20
‑
40min后冰浴迅速终止反应；按照纳米线溶液和乙酸乙酯的体积比为1:2
‑
1:3加入乙酸乙酯
进行离心；将离心得到的沉淀重新分散到有机试剂中，得到纳米线的浓度为50
‑
100mg/mL。
[0016]优选的，将纳米线分散液滴加到玻璃片上，使纳米线定向分布包括：将纳米线分散液滴加到玻璃片C上，待80％的有机物挥发之后，用毛笔沿同一个方向轻刷3
‑
5次使纳米线定向分布。
[0017]优选的，待有机溶剂彻底风干之后，另取一个干净的玻璃片D覆盖住玻璃片C的1/4
‑
3/4的面积，玻璃片C和D错位的方向沿毛笔轻刷的方向。
[0018]优选的，将玻璃片C和D放置在大培养皿E中；取3
‑
5mL带不同阴离子的卤化氢溶液到小培养皿F中并将小培养皿F也放置在大培养皿E中，盖好培养皿E的盖子，让玻璃片C上的纳米线裸露的部分进行阴离子交换0.5
‑
10min，得到铯铅卤钙钛矿纳米线异质结。
[0019]优选的，所述有机试剂为正己烷、环己烷或甲苯中的一种。
[0020]本专利技术有益效果：采用简单的高温注入法制备尺寸均一的铯铅卤钙钛矿纳米线，利用卤化氢气体容易挥发的特点为纳米线引入不同种的阴离子，使得定向分布的纳米线裸露的部分发生阴离子交换从而使得纳米线的两端具有不同的阴离子，形成异质结。这种异质结的构建方式简单高效，阴离子种类选择方便，异质结结构稳定。
[0021]本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1为本专利技术实施例所述的CsPbBr3纳米线TEM示意图。
[0024]图2为本专利技术实施例所述的CsPbBr3纳米线与HCl发生阴离子交换前后在365nm光激发下的荧光光谱示意图。
具体实施方式
[0025]下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能解释为对本专利技术的限制。
[0026]本
技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本专利技术的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或模块，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、模块和/或它们的组。
[0027]本
技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本专利技术所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
[0028]为便于对本专利技术实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例为例做进一步的解释说明，且实施例并不构成对本专利技术实施例的限定。
[0029]本领域普通技术人员应当理解的是，附图只是一个实施例的示意图，附图中的部件或装置并不一定是实施本专利技术所必须的。
[0030]实施例1
[0031]本专利技术实施例1提供一种利用卤化氢制备铯铅卤钙钛矿纳米线异质结的方法，利用高温注入法制备铯铅卤钙钛矿纳米，然后通过刮刷的方式使得玻璃基板上的纳米线定向分布，然后是纳米线的部分暴露在卤化氢的气氛中进行阴离子交换，制备钙钛矿纳米线异质结。该方法简单可控，阴离子的种类可以灵活选择，构成的异质结结构稳定。
[0032]本实施例中，利用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用卤化氢制备铯铅卤钙钛矿纳米线异质结的方法，其特征在于：所述铯铅卤钙钛矿纳米线结构简式为CsPb(X1‑
m
Y
m
)3；其中，X和Y为不同的元素，X和Y分别是Cl、Br或I中的一种；将1
‑
十八烯、油酸和碳酸铯混合，得到油酸铯前驱体溶液；将1
‑
十八烯、油胺、辛胺和卤化铅混合，得到含铅的混合溶液；将油酸铯前驱体溶液加入到含铅的混合溶液中，反应后得到纳米线；冷却离心后将纳米线沉淀分散到极性弱的有机试剂中，得到纳米线分散液；将纳米线分散液滴加到玻璃片上，使纳米线定向分布；使用另一玻璃片覆盖住涂有纳米线分散液的玻璃片的部分，置于卤化氢气氛中，一段时间后纳米线暴露的部分完成阴离子交换形成铯铅卤钙钛矿纳米线异质结。2.根据权利要求1所述的利用卤化氢制备铯铅卤钙钛矿纳米线异质结的方法，其特征在于：制备油酸铯前驱体溶液时，1
‑
十八烯和油酸的体积比为1:10
‑
1:13，碳酸铯在油酸铯前驱体溶液中的浓度为0.02
‑
0.03g/mL。3.根据权利要求1所述的利用卤化氢制备铯铅卤钙钛矿纳米线异质结的方法，其特征在于：在制备含铅的混合溶液时，卤化铅的浓度为0.09
‑
0.2mmol/mL，油胺和1
‑
十八烯的体积比为1:8
‑
1:10，辛胺和1
‑
十八烯的体积比为1:40
‑
1:80。4.根据权利要求1所述的利用卤化氢制备铯铅卤钙钛矿纳米线异质结的方法，其特征在于，将油...

【专利技术属性】
技术研发人员：申朝晖，张高倩，赵谡玲，徐征，宋丹丹，乔泊，宋鹏杰，乔庆元，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：