一种配体自包覆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配体自包覆钙钛矿量子点的制备方法，属于钙钛矿量子点制备领域。所述配体自包覆钙钛矿量子点的制备方法包括以下步骤：将铯源、铅源和油酸于溶剂中溶解，制备铯源与铅源前驱体；将溴源和油酸加入溶剂溶解，制备溴源前驱体；将铯源与铅源前驱体和溴源前驱体混合，反应，形成所述配体自包覆钙钛矿量子点。本发明专利技术的制备方法操作简单，无需对合成的量子点进行复杂的后处理，能原位的在钙钛矿量子点形成的同时实现配体包覆。得益于配体的高效包覆，该钙钛矿量子点具有高稳定性。该钙钛矿量子点具有高稳定性。该钙钛矿量子点具有高稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种配体自包覆钙钛矿量子点的制备方法


[0001]本专利技术涉及钙钛矿量子点制备领域，特别涉及一种配体自包覆钙钛矿量子点的制备方法。

技术介绍

[0002]近年来，钙钛矿量子点因其具有载流子迁移率高、载流子寿命长、吸收系数高等优点，引起了广大科研工作者极大的研究兴趣，掀起了研究热潮。目前，钙钛矿材料，已被广泛应用于太阳能电池、发光二极管、光电探测器以及场效应晶体管等光电领域。通常，相较于传统的无机量子点材料由较强的共价键连接组成，钙钛矿量子点由于其离子型化合物特性，各组分之间离子键键能较低易发生相变，使其对水、热、氧及光的耐受性弱，稳定性差，限制了其进一步在光电领域的应用。因此，如何提高钙钛矿材料的稳定性已成了实现其大规模应用的前提条件。
[0003]目前，提升钙钛矿量子点稳定性最有效的方法是在其表面包覆一层氧化物或者有机聚合物来隔绝外界的水与氧等(ACS Nano 2019，13，5366
‑
5374；ACS Nano 2018，12，8579
‑
8587)，这类的方法多为两步法，首先合成钙钛矿量子点，随后再在其表面进行包覆。但这种方法通常较繁琐，且由于钙钛矿量子点比较敏感，往往在第二步的包覆过程中会对其表面造成一定的损伤，降低光学性能。因此，如何提升钙钛矿量子点稳定性并保持其优异的光学性能是其实际应用的重要前提之一。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于，提供了一种一步法原位配体自包覆钙钛矿量子点的制备方法。特别的，该方法操作简单，无需对合成的量子点进行包覆氧化物或者有机聚合物等后处理，能原位的在钙钛矿量子点形成的同时实现季铵盐配体的包覆，得益于丰富配体的包覆，该钙钛矿量子点具有高稳定性。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：
[0006]本专利技术技术方案之一：提供一种配体自包覆钙钛矿量子点的制备方法，包括以下步骤：
[0007]将铯源、铅源和油酸于溶剂中溶解，制备铯源与铅源前驱体；
[0008]将溴源和油酸加入溶剂溶解，制备溴源前驱体；
[0009]将铯源与铅源前驱体和溴源前驱体混合，反应，形成所述配体自包覆钙钛矿量子点；
[0010]所述溴源为双十八烷基二甲基溴化铵(DDAB)。
[0011]优选地，所述铯源与铅源前驱体的溶剂为十八烯；所述溴源前驱体的溶剂为1
‑
十八烯。
[0012]优选地，所述铯源为碳酸铯；所述铅源为氧化铅或醋酸铅；所述铯源、铅源与溴源的摩尔比为0.125～0.5:1:3。
[0013]优选地，所述反应的时间为10～30s，温度为160～250℃。
[0014]优选地，所述反应结束后，还包含快速冷却步骤。
[0015]更优选地，所述快速冷却的方法为用冰水冰浴冷却；所述冰浴冷却后，还包含分散步骤，所述分散步骤为：以非极性溶剂与量子点共混，离心分离后分散于非极性溶剂中保存；所述共混步骤的非极性溶剂为乙酸乙酯，所述分散步骤的非极性溶剂为甲苯。
[0016]共混步骤中使用乙酸乙酯是为了分析洗涤，最终使用甲苯做溶剂是因为甲苯是分散的良溶剂。
[0017]油酸的加入对于季铵盐十分重要，能起到很好的促溶解作用，单独的1
‑
十八烯是不能溶解DDAB的。以往有文献报道用甲苯来溶解另一种季铵盐(四辛基溴化铵)，从而实现热注入来合成钙钛矿量子点，但用甲苯来溶解的过程中，由于甲苯沸点较低，因此加热条件不能超过甲苯沸点(110.6℃)，再高的话将因为甲苯爆沸挥发而导致无法实现制备，这严重限制了合成温度的上限。本专利技术用油酸结合1
‑
十八烯溶解DDAB，此溶解方式具有较好的溶解度，使得在设计方案的过程中能在更高温区探索钙钛矿的最佳合成条件。
[0018]本专利技术通过以油酸来助溶双十八烷基二甲基溴化铵制得了高沸点溴源前驱体，使得产物可以在更高温度下得到结晶性优异的量子点。同时，由于本专利技术方案中的双十八烷基二甲基溴化铵是以过量形式添加的，因此除了提供Br
‑
参与量子点合成反应的以外，还有大量的DDA
+
配体残留；而且DDAB熔点较高常温下为结晶固体，所以在冰浴冷却过程中大量的季铵盐配体快速冷凝并附着于钙钛矿量子点周围，原位的形成了包覆的配体层，由于丰富的配体包覆形成薄膜，使得合成的钙钛矿量子点具有优异的稳定性。
[0019]本专利技术技术方案之二：提供一种根据上述制备方法得到的配体自包覆钙钛矿量子点。
[0020]本专利技术技术方案之三：提供一种上述配体自包覆钙钛矿量子点在发光照明领域中的应用。
[0021]本专利技术的有益技术效果如下：
[0022]本专利技术首次设计了一种一步法原位配体自包覆的制备钙钛矿量子点方法；在包覆过程中，季铵盐配体不会对量子点表面造成损伤而降低光学性能，保证了合成的钙钛矿量子点具有优异的稳定性。
[0023]本专利技术的制备方法操作简单，无需对合成的量子点进行复杂的后处理，能原位的在钙钛矿量子点形成的同时实现致密配体薄膜式的包覆。得益于配体的高效包覆，该钙钛矿量子点具有高稳定性。
附图说明
[0024]图1为实施例1产物在不同比例尺下的TEM图；其中，(a)为200nm下的TEM图，(b)为100nm下的TEM图。
[0025]图2为实施例1产物的紫外
‑
可见光吸收光谱及荧光光谱图。
[0026]图3为对比例1产物的TEM图。
[0027]图4为实施例1及对比例2产物的稳定性对比图。
[0028]图5为对比例2产物的TEM图。
[0029]图6为对比例3产物的TEM图。
具体实施方式
[0030]现详细说明本专利技术的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本专利技术的限制，而应理解为是对本专利技术的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。应理解本专利技术中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本专利技术。
[0031]另外，对于本专利技术中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值，以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本专利技术内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
[0032]除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本专利技术所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本专利技术仅描述了优选的方法和材料，但是在本专利技术的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。
[0033]关于本专利技术中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。
[0034]本专利技术以下各实施例及对比例中所用各原料均为市售产品。
[0035]实施例1
[0036]配体自包覆钙钛矿量子点的制备：
[0037](1)制备铯源与铅源前驱体：取0.025mmol Cs2C本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种配体自包覆钙钛矿量子点的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将铯源、铅源和油酸于溶剂中溶解，制备铯源与铅源前驱体；将溴源和油酸加入溶剂溶解，制备溴源前驱体；将铯源与铅源前驱体和溴源前驱体混合，反应，形成所述配体自包覆钙钛矿量子点；所述溴源为双十八烷基二甲基溴化铵。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述铯源为碳酸铯；所述铅源为氧化铅或醋酸铅；所述铯源、铅源与溴源的摩尔比为0...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘家凯，林熹，姚克欣，李勇飞，舒铁，杨琛，王迎松，姚育曙，
申请(专利权)人：桑若厦门光伏产业有限公司，
类型：发明
国别省市：