一种深蓝光圆偏振发光薄膜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种深蓝光圆偏振发光薄膜及其制备方法和应用，其特征在于包括以下步骤：S1:制备静电纺丝前驱液：以手性芳香胺盐、烷基胺盐(或甲脒盐或铯盐)和卤化铅作为钙钛矿前驱盐，油胺油酸作为小分子配体，聚合物作为纺丝基质，以N,N

【技术实现步骤摘要】
一种深蓝光圆偏振发光薄膜及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及钙钛矿与聚合物复合静电纺丝纤维制造领域，具体是指一种具有室温下深蓝色圆偏振光响应的准二维钙钛矿复合聚合物纳米纤维薄膜的制备方法及其在圆偏振发光二极管的应用。

技术介绍

[0002]近年来，圆偏振光受到科研人员的广泛关注，由于其可以携带更多维度的光学信息，在量子计算，光学信息加密，磁性存储等领域具有重要作用。
[0003]传统的方法产生圆偏振光需要使光源通过线偏振器与一个1/4波片，例如参见中国专利公开号CN 105683824 B所示文献，这些光学器件不仅增加了器件的成本，并且难以实现在微型器件中的应用，这限制了其在可穿戴设备领域的应用。因此，研究具有可以直接发出圆偏振光而不需要光学元件的材料具有重大意义。
[0004]手性金属卤化物准二维钙钛矿是一类很有前途的圆偏振发光活性材料，因为它具有重要的手性光电性质，如自旋相关的光学选择规则，灵活的非中心对称结构和可调的有机
‑
无机组成。然而，手性准二维钙钛矿通常在低温下才能实现蓝色圆偏振(三原色之一)发光，目前具有室温下蓝色圆偏振发光性能的准二维钙钛矿的研究还在起步阶段。此外，在空气和水中实现长期稳定性对于手性钙钛矿实现商业化用途也有重大意义。
[0005]因此，赋予金属卤化物准二维钙钛矿蓝色圆偏振特性以及提升其稳定性对于实现其在圆偏振发光二极管(LED)、防伪和自旋电子学中的潜在应用在手性光电子领域具有重要意义。

技术实现思路

[0006]为解决现有技术存在的问题和不足，本专利技术的目的是提供一种深蓝光圆偏振发光薄膜及其制备方法和应用，该方案制备方法不仅简单有效，可以实现较大面积的发光聚合物薄膜材料制备，并且实现了准二维钙钛矿材料在室温下的蓝色圆偏振光发射。
[0007]为实现上述目的，本专利技术的第一个方面是：
[0008]S1:制备静电纺丝前驱液：所述钙钛矿的分子式为A2B
nc
‑1Pb
nc
Br
3nc+1
，其中，A为手性芳香胺阳离子、B为烷基胺阳离子、甲脒阳离子或铯阳离子，n
c
＝1～5；以手性芳香胺盐、烷基胺盐(或甲脒盐或铯盐)和卤化铅作为钙钛矿前驱盐，油胺油酸作为小分子配体，聚合物作为纺丝基质，以N,N
’‑
二甲基甲酰胺为溶剂，配制成纺丝前驱液；
[0009]S2:将步骤S1所述的纺丝前驱液置于静电纺丝仪器设备中进行纺丝，使准二维钙钛矿生长在聚合物中，得到深蓝光圆偏振发光薄膜。
[0010]进一步设置是所述的纺丝以同轴方式进行纺丝，得到具有同轴结构的深蓝光圆偏振发光薄膜。
[0011]进一步设置是所述的步骤S1中的手性芳香胺盐为R
‑
/S
‑
甲基苄基溴化铵或R
‑
/S
‑
甲基萘甲胺溴中的任一种，所述的步骤S1中的烷基胺盐为甲胺溴，所述的步骤S1中的铯盐
为溴化铯，所述的步骤S1中的甲脒盐为甲脒溴，所述的步骤S1中的卤化铅为溴化铅。
[0012]进一步设置是所述的步骤S1中的聚合物为聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚偏二氟乙烯或聚乙烯醇中的任一种。
[0013]进一步设置是所述的准二维钙钛矿的n
c
＝1～5时，步骤S1中的甲胺溴、溴化铅、甲基苄基溴化铵的摩尔比分别为2：0：1，1：1/2：1，2/3：2/3：1，1/2：3/4：1，2/5：4/5：1。
[0014]进一步设置是所述的步骤S1中的纺丝前驱液中的聚合物的质量分数为10wt％
‑
15wt％。
[0015]进一步设置是所述的步骤S1中的纺丝前驱液原料混合后，在40℃下以600
‑
800rpm的转速搅拌3
‑
5h。
[0016]进一步设置是所述的步骤S2中的静电纺丝使用滚轴接收，滚轴的转速为900～1300rpm/min，电压为15
‑
20KV，注射器针头到滚轴的距离为15
‑
18cm，推进系统的推进速度为0.10mL/min，所述的步骤S2中静电纺丝过程在25
‑
30℃的环境温度与40
‑
50％的环境相对湿度条件下进行。
[0017]进一步设置为：所述的步骤S2中纺丝前驱液作为内核，纺丝液的聚合物与外壳的聚合物为聚丙烯腈，聚甲基丙烯酸甲酯，聚苯乙烯，聚偏二氟乙烯，聚乙烯醇中的任一种。
[0018]本专利技术的第二个方面是提供一种如所述的制备方法所制备的深蓝光圆偏振发光薄膜。
[0019]另外，本专利技术还提供一种如所述的深蓝光圆偏振发光薄膜在圆偏振发光二极管中作为蓝色圆偏振发光活性材料的应用。
[0020]本专利技术的有益效果如下：
[0021]1.本专利技术通过一步法静电纺丝，在聚合物纤维中原位生长具有优异蓝色圆偏振发光性质(如室温下强蓝色圆偏振发光)的稳定准二维钙钛矿。
[0022]2.静电纺丝技术的引入使得其复合薄膜可以实现大规模的生产。
[0023]3.薄膜所具有的室温下优异的深蓝色圆偏振发光性能也使得其在未来的圆偏振发光器件中具有很大的潜力。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本专利技术的范畴。
[0025]图1为实施例1中S2的深蓝色圆偏振发光纤维薄膜的扫描电子显微镜图(SEM)；
[0026]图2为实施例1中S2的深蓝色圆偏振发光纤维薄膜的透射电子显微镜图(TEM)及示意图，a、b分别为不同放大倍数下的结果。a中红色和黄色虚线圈代表手性钙钛矿纳米片的侧面和正面；
[0027]图3为实施例1中S2的深蓝色圆偏振发光纤维薄膜的X
‑
射线衍射图(XRD)；
[0028]图4a为实施例1中S2的深蓝色圆偏振发光纤维薄膜的紫外
‑
可见吸收光谱图(UV
‑
vis)，图4b为实施例2中S2的深蓝色圆偏振发光纤维薄膜的荧光光谱图(PL)；
[0029]图5a为实施例1中S2的深蓝色圆偏振发光纤维薄膜的圆二色吸收光谱(CD)，图5b
为实施例1中S2的深蓝色圆偏振发光纤维薄膜的圆偏振荧光光谱(CPL)；
[0030]图6a为实施例1中S3的深蓝色圆偏振发光纤维薄膜的SEM图，图6b为实施例1中S3的深蓝色圆偏振发光纤维薄膜的TEM图；
[0031]图7a为实施例2中S2的深蓝色圆偏振发光纤维薄膜的SEM图，图7b为实施例3中S2的深蓝色圆偏振发光纤维薄膜的SEM图；
[0032]图8a为实施例4中S2的深蓝色圆偏振发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种深蓝光圆偏振发光薄膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤：S1:制备静电纺丝钙钛矿前驱液：所述钙钛矿的分子式为A2B
nc
‑1Pb
nc
Br
3nc+1
，其中，A为手性芳香胺阳离子、B为烷基胺阳离子、甲脒阳离子或铯阳离子，n
c
＝1～5；该步骤以烷基胺盐、甲脒盐或铯盐中的任一种、手性芳香胺盐和卤化铅作为钙钛矿前驱盐，油胺油酸作为小分子配体，聚合物作为纺丝基质，以N,N
‑
二甲基甲酰胺为溶剂，配制成纺丝前驱液；S2:将步骤S1所述的纺丝前驱液置于静电纺丝仪器设备中进行纺丝，将准二维钙钛矿生长在聚合物中，得到深蓝光圆偏振发光薄膜。2.根据权利要求1所述的一种深蓝光圆偏振发光薄膜的制备方法，其特征在于：所述的纺丝以同轴方式进行纺丝，得到具有同轴结构的深蓝光圆偏振发光薄膜。3.根据权利要求1所述的一种深蓝光圆偏振发光薄膜的制备方法，其特征在于：所述的步骤S1中的手性芳香胺盐为R
‑
/S
‑
甲基苄基溴化铵或R
‑
/S
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甲基萘甲胺溴中的任一种，所述的步骤S1中的烷基胺盐为甲胺溴，所述的步骤S1中的铯盐为溴化铯，所述的步骤S1中的甲脒盐为甲脒溴，所述的步骤S1中的卤化铅为溴化铅。4.根据权利要求1所述的一种深蓝光圆偏振发光薄膜的制备方法，其特征在于：所述的步骤S1中的聚合物为聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘霜，陈亦皇，温樟川，王舜，金辉乐，
申请(专利权)人：温州大学，
类型：发明
国别省市：