【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及圆偏振发光钙钛矿材料领域，具体涉及一种圆偏振发光钙钛矿复合薄膜及其应用。
技术介绍
1、圆偏振发光（cpl）在量子计算、信息防伪、三维显示、发光器件、不对称合成等多个领域具有重要应用前景，在手性科学研究中具有重要意义。金属卤化物钙钛矿材料因其高光致发光量子产率（plqy）、可调谐的波长和窄光谱发光等特性，在cpl领域引起了广泛兴趣。
2、cpl活性钙钛矿材料的手性来源可以分为以下几类：晶体内本征手性、表面配体诱导的手性、通过与手性环境组装引起的结构手性。其中，将手性有机阳离子插入到钙钛矿晶格中，或用手性配体修饰钙钛矿晶体表面，可以将手性传递到钙钛矿的电子态上，产生圆偏振光发射。除了通过调控钙钛矿晶体结构，cpl活性的钙钛矿材料可以通过将非手性钙钛矿与其他手性体系（如手性凝胶、手性聚合物、手性结构的硅材料）进行复合制备来实现。
3、然而，第一种方法由于手性钙钛矿的磁跃迁偶极矩可以忽略且难以调节，通过分子设计很难获得理想的发光不对称因子（即 glum，反映cpl材料发射圆偏振光的纯度），其水平通常在10−3以内，远低于理论最大值2。此外，由于低维钙钛矿强烈的电子-声子耦合和严重的非辐射跃迁，其plqy也相对较低（adv. funct. mater. 2023，33，2212095）。第二种方法由于手性小分子的作用范围仅仅受限于五层无机层的范围内，导致 glum也很难达到10-2。另外，将这类材料应用于各种光电器件中要经过必需的纯化过程以去除
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于针对现有技术当中存在的问题，公开了一种圆偏振发光钙钛矿复合薄膜及其应用，所述复合薄膜具备圆偏振发光纯度高、光致发光效率高、稳定性优异、制备方法简单的特点，并公开了以所述复合薄膜作为圆偏振光发射源制得的圆偏振发光二极管应用。
2、本专利技术的第一个方面提供了一种圆偏振发光钙钛矿复合薄膜，其其包括双基质封装钙钛矿策略，双基质包括0d的无机钙钛矿框架和手性向列相介孔硅模板。
3、优选的，其制备方法包括以下步骤：
4、s1：将手性基质与硅源混合，通过蒸发自组装制得手性复合模板；
5、s2：手性复合模板经过高温煅烧制得手性向列相介孔硅模板；
6、s3：将钙钛矿粉末溶于有机溶剂中，浸泡手性向列相介孔硅模板后蒸发溶剂制得圆偏振发光钙钛矿复合薄膜。
7、优选的，步骤s1中，手性基质包括纤维素纳米晶，硅源包括原硅酸四甲酯、正硅酸乙酯中的一种或多种。
8、优选的，步骤s2中，高温煅烧以阶梯式升温控温进行，升温速度为2~3 ℃/min，升温最高温度为540~560 ℃。
9、优选的，步骤s3中，钙钛矿粉末以溴化铅、溴化铯为前驱体制得。
10、优选的，溴化铅、溴化铯的摩尔比为1:1~1:7，将二者溶于有机溶剂中，升温至80~120 ℃，搅拌5~10 min，缓慢滴注加入氢溴酸水溶液，蒸发搅拌10~15 min后冷却提纯。
11、优选的，有机溶剂包括二甲基亚砜、n, n-二甲基甲酰胺中的一种或多种。
12、优选的，步骤s3中，蒸发溶剂时，先以70~90 ℃加热8~12 h，再以120~150 ℃加热1~2 h。
13、本专利技术的第二个方面提供了一种圆偏振发光二极管，其包括如上所述的一种圆偏振发光钙钛矿复合薄膜，所述圆偏振发光二极管的圆偏振光发射源为圆偏振发光钙钛矿复合薄膜。
14、优选的，所述圆偏振发光二极管应用以365~380 nm紫外光发射的氮化镓芯片为泵浦源，以圆偏振发光钙钛矿复合薄膜为圆偏振光发射源附着于氮化镓芯片上，将乙氧基线树脂加工至芯片表面作为保护壳。
15、本专利技术的有益效果如下：
16、1. 本专利技术通过一步法在手性向列相介孔硅模板中限域生长钙钛矿纳米晶，制得的cpl活性复合系统同时具备高圆偏振发光纯度、高光致发光效率、优异稳定性。
17、2. 在本专利技术所述的一个具体实施案例中，由于无机cs4pbbr6框架和手性向列相介孔硅模板的双基质封装，制得的复合材料达到了| glum|=0.15、plqy=51.8 %的优异性能，另外分别经过200 ℃加热、24小时15 w紫外照射、60天70±5 %湿度环境的稳定性测试，其保持了优异的光学性能。
18、3. 本专利技术制备方法简单、制备成本较低，为其在cpl器件领域的大规模生产应用提供了可能性。
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1.一种圆偏振发光钙钛矿复合薄膜，其特征在于，其包括双基质封装钙钛矿策略，双基质包括0D的无机钙钛矿框架和手性向列相介孔硅模板。
2.根据权利要求1所述的一种圆偏振发光钙钛矿复合薄膜，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的圆偏振发光钙钛矿复合薄膜，其特征在于：步骤S1中，手性基质包括纤维素纳米晶，硅源包括原硅酸四甲酯、正硅酸乙酯中的一种或多种。
4.根据权利要求2所述的圆偏振发光钙钛矿复合薄膜，其特征在于：步骤S2中，高温煅烧以阶梯式升温控温进行，升温速度为2~3 ℃/min，升温最高温度为540~560 ℃。
5.根据权利要求2所述的圆偏振发光钙钛矿复合薄膜，其特征在于：步骤S3中，钙钛矿粉末以溴化铅、溴化铯为前驱体制得。
6.根据权利要求5所述的圆偏振发光钙钛矿复合薄膜，其特征在于：溴化铅、溴化铯的摩尔比为1:1~1:7，将二者溶于有机溶剂中，升温至80~120 ℃，搅拌5~10 min，缓慢滴注加入氢溴酸水溶液，蒸发搅拌10~15 min后冷却提纯。
7.根据权利要求6所述的圆偏
8.根据权利要求2所述的圆偏振发光钙钛矿复合薄膜的制备方法，其特征在于：步骤S3中，蒸发溶剂时，先以70~90 ℃加热8~12 h，再以120~150 ℃加热1~2 h。
9.一种圆偏振发光二极管，其特征在于：其包括权利要求1-8任一项所述的一种圆偏振发光钙钛矿复合薄膜，所述圆偏振发光二极管的圆偏振光发射源为圆偏振发光钙钛矿复合薄膜。
10.根据权利要求9所述的一种圆偏振发光二极管，其特征在于：所述圆偏振发光二极管应用以365~380 nm紫外光发射的氮化镓芯片为泵浦源，以圆偏振发光钙钛矿复合薄膜为圆偏振光发射源附着于氮化镓芯片上，将乙氧基线树脂加工至芯片表面作为保护壳。
...【技术特征摘要】
1.一种圆偏振发光钙钛矿复合薄膜，其特征在于，其包括双基质封装钙钛矿策略，双基质包括0d的无机钙钛矿框架和手性向列相介孔硅模板。
2.根据权利要求1所述的一种圆偏振发光钙钛矿复合薄膜，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的圆偏振发光钙钛矿复合薄膜，其特征在于：步骤s1中，手性基质包括纤维素纳米晶，硅源包括原硅酸四甲酯、正硅酸乙酯中的一种或多种。
4.根据权利要求2所述的圆偏振发光钙钛矿复合薄膜，其特征在于：步骤s2中，高温煅烧以阶梯式升温控温进行，升温速度为2~3 ℃/min，升温最高温度为540~560 ℃。
5.根据权利要求2所述的圆偏振发光钙钛矿复合薄膜，其特征在于：步骤s3中，钙钛矿粉末以溴化铅、溴化铯为前驱体制得。
6.根据权利要求5所述的圆偏振发光钙钛矿复合薄膜，其特征在于：溴化铅、溴化铯的摩尔比为1:1~1:7，将二者溶于有机溶剂中，升温至80~...
【专利技术属性】
技术研发人员：潘霜，陈亦皇，张鹏飞，王舜，金辉乐，陈琪琳，
申请(专利权)人：温州大学新材料与产业技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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