【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光电材料与器件，涉及一种手性钙钛矿柔性薄膜的制备及压电器件的应用。
技术介绍
1、杂化有机无机钙钛矿，作为易于制备，低成本的光电材料已被广泛应用于发光二极管(led)，传感和能量收集等领域。根据有机组分的多样可调，发展出以手性有机胺为配体，引入无机框架中形成手性杂化有机无机钙钛矿的研究方向。手性钙钛矿中的有机配体固有的手性破坏了常见钙钛矿的中心对称性，因此诱导出许多有趣的光电特性，包括圆偏振发光、圆二色性和压电性等。圆偏振发光、圆二色性最突出的特点在于，手性钙钛矿在非磁场条件下，依据自身手性优势即可产生一定程度的圆偏振光，使得在圆偏振发光和非线性光学方面具有广泛的应用前景。而其压电性来源于手性钙钛矿的不对称手性空间结构，外加应力使得晶体结构会发生一定形变，在相应表面分别产生等量正负电荷，进而实现机械能-电能的转换。手性钙钛矿由于其合成条件温和、化学可调性高、弹性模量远低于无机压电陶瓷，有望弥补无机压电陶瓷的不足，成为当前压电材料领域最前沿的研究方向之一。
2、手性钙钛矿在应用方面的研究主要以光学特性为重点，生长质量较好的单晶或晶体薄膜进行光学方面的测试，在合成方法上步骤繁杂，对合成环境条件有一定要求，获得单晶的时间较长且晶体质量不可控。目前利用前驱体液旋涂制的薄膜方法无法符合动作传感，以及应力刺激的应用场景，限制了其压电性的实际应用，急需一种新的简单的制备方法和器件应用思路。使得手性钙钛矿在能源转化和柔性可穿戴器件等领域发挥巨大应用潜力。
技术实现思路
1
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
3、本专利技术提供了一种手性钙钛矿柔性薄膜的制备方法，利用手性有机胺配体r/s-3-甲氧基-苯乙胺与溴化铅合成具有强烈的手性特征的杂化有机-无机钙钛矿纳米晶，该手性钙钛矿纳米晶为晶体ⅰ：r-[3meopea]2pbbr4和晶体ⅱs-[3meopea]2pbbr4，将所述的手性钙钛矿纳米晶与pdms混合制成本专利技术柔性薄膜。
4、进一步的，所述两个手性钙钛矿纳米晶为白色块状晶体，结晶在手性空间群p212121：
5、晶体ⅰ(p212121)：α＝90°，β＝90°，γ＝90°。
6、晶体ⅱ(p212121)：α＝90°，β＝90°，γ＝90°。
7、本专利技术所述手性钙钛矿纳米晶具有较强烈的圆二色信号峰。
8、进一步的，所述有机胺配体的结构如下：
9、
10、本专利技术还提供所述的手性钙钛矿柔性薄膜制备方法，以手性有机胺配体r/s-3-甲氧基-苯乙胺为原料，加入溴化铅前驱体溶液中，环境条件下即可生长出白色手性杂化有机-无机钙钛矿纳米晶r-/s-[3meopea]2pbbr4，与pdms混合搅拌均匀刮涂在玻璃基板上，加热挥发得到手性钙钛矿柔性薄膜，具体步骤如下：
11、步骤一、将一定质量的溴化铅溶解于氢溴酸中，超声得到溴化铅前驱体溶液a。将手性有机胺配体r/s-3-甲氧基-苯乙胺和溴化铅的物质的量比为2：1加入前驱体溶液a中，环境条件下得到纳米晶析出；
12、步骤二、纳米晶不溶于氢溴酸溶液，将纳米晶从溶液中过滤、洗涤、干燥待用，得到纯净的手性钙钛矿r-/s-[3meopea]2pbbr4；
13、步骤三、按照质量比10：1称取pdms和r-/s-[3meopea]2pbbr4，加入二氯甲烷溶剂中，常温下搅拌均匀，挥发除去二氯甲烷，得到柔性薄膜前驱体。再按照质量比1：10称取固化剂和pdms加入前驱体中，混合搅拌抽除掉内部气泡；
14、步骤四、将前驱体均匀倾倒在玻璃基板上，用刮膜工具刮涂得到厚度均一的前驱体薄膜。置于烘箱中加热交联固化得到手性钙钛矿柔性薄膜。
15、本专利技术还提供所述手性钙钛矿柔性薄膜在能量转换领域的应用，研究物质机械能和电能相互转换过程。本专利技术手性钙钛矿柔性薄膜在应用于压电器件时测试具有较强的压电输出电压。
16、本专利技术公开了以下技术效果：
17、本专利技术手性钙钛矿柔性薄膜的制备及应用，由手性有机胺配体诱导的杂化有机无机钙钛矿也具有手性特性并表现出压电特性，在圆二色性和能量转换方面存在一定潜力，广泛应用于能量收集，压力传感，超声探测等领域。
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1.一种手性钙钛矿柔性薄膜的制备方法，其特征在于，手性钙钛矿纳米晶是基于手性有机胺配体R/S-3-甲氧基-苯乙胺与溴化铅在溶液中配位形成，合成的杂化有机-无机钙钛矿纳米晶具有强烈的手性特征，该手性钙钛矿纳米晶为晶体Ⅰ：R-[3MeOPEA]2PbBr4和晶体ⅡS-[3MeOPEA]2PbBr4，将所述的手性钙钛矿纳米晶与PDMS混合制成本专利技术柔性薄膜。
2.根据权利要求1所述的手性钙钛矿柔性薄膜的制备方法，其特征在于，所述手性有机胺配体的结构为：
3.根据权利要求1所述的手性钙钛矿柔性薄膜的制备方法，其特征在于，两个手性钙钛矿纳米晶为白色块状晶体，结晶在手性空间群P212121：
4.权利要求1-3任一项所述的手性钙钛矿柔性薄膜制备方法，其特征在于，手性有机胺配体R/S-3-甲氧基-苯乙胺加入溴化铅前驱体溶液中，快速生长出手性杂化有机-无机钙钛矿纳米晶R-/S-[3MeOPEA]2PbBr4，与PDMS混合溶液刮涂在玻璃基板上，挥发得到手性钙钛矿柔性薄膜，具体步骤如下：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所用有机胺和
6.一种手性钙钛矿柔性薄膜，其特征在于，通过权利要求1-5任一项所述的方法制备得到。
7.权利要求6所述的手性钙钛矿柔性薄膜在压电换能器件制作方面的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种手性钙钛矿柔性薄膜的制备方法，其特征在于，手性钙钛矿纳米晶是基于手性有机胺配体r/s-3-甲氧基-苯乙胺与溴化铅在溶液中配位形成，合成的杂化有机-无机钙钛矿纳米晶具有强烈的手性特征，该手性钙钛矿纳米晶为晶体ⅰ：r-[3meopea]2pbbr4和晶体ⅱs-[3meopea]2pbbr4，将所述的手性钙钛矿纳米晶与pdms混合制成本发明柔性薄膜。
2.根据权利要求1所述的手性钙钛矿柔性薄膜的制备方法，其特征在于，所述手性有机胺配体的结构为：
3.根据权利要求1所述的手性钙钛矿柔性薄膜的制备方法，其特征在于，两个手性钙钛矿纳米晶为白色块状晶体，结晶在手性空间群p212121：
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