【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及手性无铅钙钛矿材料领域，具体是一种二维手性无铅银铋基双钙钛矿纳米带及其制备方法。
技术介绍
1、手性二维有机-无机杂化钙钛矿(2d oihps)是一类有趣的材料，它结合了2doihps优良的结晶度和激子性质，以及独特的手性光电和自旋电子性质。然而，已报道的大多数手性2d oihps含有毒铅离子，这严重阻碍了其大规模生产和实际应用。基于价态考虑，用锡(sn)取代铅，是一个有吸引力的选择，但sn(ii)对氧的敏感性导致了sn(iv)的形成和材料内潜在的材料缺陷，对无铅锡基低维手性钙钛矿产生重大阻碍。因此，必须优先考虑一种新替代方法---新兴的手性双钙钛矿二维类似物，包括三价阳离子(如bi3+)和一价阳离子(如ag+)，由于其无毒、相稳定性和有趣的独特优势，正在被探索作为下一代候选物。
2、基于手性银铋(ag-bi)双钙钛矿合成宏观单晶的研究进展在圆偏振光敏检测和自动力x射线检测领域显示出了巨大的潜力。但是，传统的单晶合成法，离不开长时间热设备的耗能和非环保氢卤酸的大量使用。再者，宏观的材料规格一定程度阻碍了对微观纳米晶体材料及其性能构效关系的研究。幸运的是，可以通过简单的配体辅助共沉淀的方法(larp)快速获得具有纳米尺度的钙钛矿晶体材料，为开发更多手性钙钛矿纳米材料提供便捷路径。但需要强调的是，手性有机间隔阳离子的结构、极性溶剂或抗溶剂的选择、以及配体的选择等各种因素都可能会对手性钙钛矿纳米晶体的形貌、对称性和生长产生显著影响，以及影响材料的最终尺寸和手性信号表达。然而，这在手性双钙钛矿纳米材料中尚未得到
3、多篇工作(angew.chem.2021,133,8496-8499，adv.optical mater.2022,10,2102227，adv.optical mater.2022,10,2102227)已报道以手性配体r-/s-mpeabr为a位离子所形成的手性无铅银铋基双钙钛矿晶体表现出显著手性，但这些报道多数基于传统的宏观单晶合成和应用，并未进一步研究或表明其在微观尺寸下所表现出的手性光学行为和特征。用配体辅助共沉降法(larp)合成可以轻松地获得具有纳米尺寸的双钙钛矿晶体材料(chem.commun.,2020,56,7917--7920)，但此法在手性双钙钛矿材料中还未得到应用。此外，在配体辅助共沉降法(larp)合成中，通过使用不同的溶剂与反溶剂组合或调节溶剂比例，往往导致所形成的纳米晶体形貌和光学性质发生改变(acs appl.nano mater.2019,2,12,7910-7915；chem.commun.,2017,53,244)，这些有趣的研究值得在微观手性双钙钛矿体系中得到进一步探索。再者，有报道(acs appl.mater.interfaces2023,15,9978-9986)通过对比使用不同的结晶溶剂，实现了对手性铅基钙钛矿薄膜体系cd响应信号的调控，但基于微观非铅双钙钛矿晶体体系的研究还未见报道。因此，利用larp法开发微观尺度的手性无铅银铋双钙钛矿纳米材料及通过溶剂调节研究对其晶体形貌和手性cd信号的影响，为揭示更多的手性无铅钙钛矿纳米材料结构与其性能的关系提供借鉴，对圆偏振发光及检测、三维显示、生物成像、量子计算、量子通讯、存储器和自旋晶体管有重大意义。
技术实现思路
1、为了克服上述所指出的宏观单晶的合成耗时耗材以及加深对微观无铅银铋双钙钛矿的结构和性质的了解，本专利技术寻求一种简单，快速，经济且环保的方法来制备一种高cd值、各向异性因子gabs的手性无铅银铋双钙钛矿纳米带，为手性无铅双钙钛矿微观结构的手性光学特性设计提供新策略。
2、本专利技术的第一个方面是提供一种二维手性无铅银铋基双钙钛矿纳米带的制备方法，包括以下步骤：
3、s1：以手性铵盐、卤化银和卤化铋为钙钛矿合成的原料，长链有机胺为表面配体，以n,n’-二甲基甲酰胺为良溶剂，获得前驱溶液s2:以甲苯和氯仿的混合溶剂为反溶剂，将步骤s1得到的前驱溶液注进反溶剂中，合成得到二维无铅手性银铋双钙钛矿纳米带具有明显手性响应。
4、步骤s1中，所述手性铵盐为r－β-甲基苯乙胺溴化铵、r－β-甲基苯乙胺碘化铵、s－β-甲基苯乙胺溴化铵、s－β-甲基苯乙胺碘化铵中的任一种。
5、步骤s1中，所述长链有机胺为油胺或辛胺。
6、进一步设置是步骤s1中卤化银为agbr或agi，卤化铋为bibr3或bii3。
7、进一步设置是步骤s1中前驱液的有机铵阳离子和卤化银、卤化铋的投料比不超过4：1：1，其中最优投料比为4：1：1。
8、进一步设置是步骤s1中所述的长链有机胺与前驱溶液的体积比不超过1：250，其中最佳体积比为1:416。
9、进一步设置是步骤s2中所取的前驱溶液与反溶剂的体积比不超过1:1000，其中最优体积比为1:1000。
10、进一步设置是步骤s2中所述的反溶剂中氯仿和甲苯的体积比为1:4、2:3、3:2、4:1中任一种，其中最佳体积比例为2：3。
11、进一步设置是步骤s2中所述的反溶剂中二氯甲烷和甲苯的体积比为1:4、2:3、2.5:2.5、3:2、4:1中任一种，其中最佳体积比例为2.5:2.5。
12、另外，本专利技术的第二个方面是提供一种如所述制备方法所制备的二维手性无铅银铋基双钙钛矿纳米带。
13、本申请研究了手性无铅银铋双钙钛矿的手性活性和其所在结晶环境的溶剂具体性质对其结晶形貌结构的影响，并通过改变二维钙钛矿x位的卤素原子，获得具有可调光发射、窄发射线宽、高量子产率和良好的环境稳定性的无铅双钙钛矿纳米带。
14、本专利技术的创新机理是通过溶剂性质的调控提高手性无铅银铋钙钛矿纳米材料的圆二色信号的方法，该方法采用双反溶剂策略，运用配体辅助共沉降的方法来合成手性增强的无铅银铋基双钙钛矿纳米带，该方法简单快捷，并且合成后的纳米带在固定反溶剂混合比例下合成得到的胶体溶液圆二色信号较高，其各向异性因子gabs＝-1.43×10-3，针对此现象，运用共混反溶剂辅助共沉降法来合成手性双钙钛矿纳米晶体，对不同体积比例的混合反溶剂以及对应的单一溶剂形貌和结构进行了表征和通过圆二色测试结果来验证其中原因，此外，此方法获得的纳米晶体波长可调，稳定性良好。
15、如上所述，本专利技术可以为设计高cd值、各向异性因子gabs的手性无铅钙钛矿提供新的途径，并促进手性光学器件的发展。
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1.一种二维手性无铅银铋基双钙钛矿纳米带的制备方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述二维手性无铅银铋基双钙钛矿纳米带的制备方法，其特征在于：步骤S1中，所述手性铵盐为R－β-甲基苯乙胺溴化铵、R－β-甲基苯乙胺碘化铵、S－β-甲基苯乙胺溴化铵、S－β-甲基苯乙胺碘化铵中的任一种。
3.根据权利要求1所述二维手性无铅银铋基双钙钛矿纳米带的制备方法，其特征在于：步骤S1中，所述长链有机铵为油胺或辛胺。
4.根据权利要求1所述二维手性无铅银铋基双钙钛矿纳米带的制备方法，其特征在于：步骤S1中，卤化银为溴化银或碘化银，卤化铋为溴化铋或碘化铋。
5.根据权利要求1所述二维手性无铅银铋基双钙钛矿纳米带的制备方法，其特征在于：步骤S1中前驱液的有机铵阳离子和卤化银、卤化铋的投料比不超过4：1：1。
6.根据权利要求1所述二维手性无铅银铋基双钙钛矿纳米带的制备方法，其特征在于：步骤S1中所述的长链有机胺与前驱溶液的体积比不超过1：250。
7.根据权利要求1所述二维手性无铅银铋基双钙钛矿纳米带的制备
8.根据权利要求1所述二维手性无铅银铋基双钙钛矿纳米带的制备方法，其特征在于：步骤S2中所述的反溶剂中氯仿和甲苯的体积比为1:4、2:3、3:2、4:1中任一种。
9.根据权利要求1所述二维手性无铅银铋基双钙钛矿纳米带的制备方法，其特征在于：步骤S2中所述的反溶剂中二氯甲烷和甲苯的体积比为1:4、2:3、2.5:2.5、3:2、4:1中任一种。
10.一种如权利要求1至9任一种所述制备方法所制备的二维手性无铅银铋基双钙钛矿纳米带。
...【技术特征摘要】
1.一种二维手性无铅银铋基双钙钛矿纳米带的制备方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述二维手性无铅银铋基双钙钛矿纳米带的制备方法，其特征在于：步骤s1中，所述手性铵盐为r－β-甲基苯乙胺溴化铵、r－β-甲基苯乙胺碘化铵、s－β-甲基苯乙胺溴化铵、s－β-甲基苯乙胺碘化铵中的任一种。
3.根据权利要求1所述二维手性无铅银铋基双钙钛矿纳米带的制备方法，其特征在于：步骤s1中，所述长链有机铵为油胺或辛胺。
4.根据权利要求1所述二维手性无铅银铋基双钙钛矿纳米带的制备方法，其特征在于：步骤s1中，卤化银为溴化银或碘化银，卤化铋为溴化铋或碘化铋。
5.根据权利要求1所述二维手性无铅银铋基双钙钛矿纳米带的制备方法，其特征在于：步骤s1中前驱液的有机铵阳离子和卤化银、卤化铋的投料比不超过4：1：1。
【专利技术属性】
技术研发人员：张乐，潘霜，陈亦皇，余雪霞，向卫东，张鹏飞，张青程，吕晶晶，
申请(专利权)人：江苏锡沂高新材料产业技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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