掺杂稀土元素的钙钛矿纳米晶、掺杂稀土元素的钙钛矿纳米晶墨水及薄膜的制备方法技术

本发明专利技术涉及钙钛矿纳米晶技术领域，尤其涉及一种掺杂稀土元素的钙钛矿纳米晶的制备方法，包括如下步骤：步骤S1：将铵盐、酸、稀土类醋酸盐、金属盐混合；步骤S2：加热到80‑500℃至各组分完全溶解形成溶解液；步骤S3：在时间t1内将溶解液退火至30‑160℃；步骤S4：在时间t2内将溶解液退火至0‑29℃。本发明专利技术还涉及掺杂稀土元素的钙钛矿纳米晶墨水的制备方法及薄膜的制备方法。本发明专利技术的掺杂稀土元素的钙钛矿纳米晶的制备方法在制备过程中掺杂进稀土元素，辅以降温结晶的方式获得钙钛矿纳米晶，使得制成的产品的可见光活性及光致发光的稳定性得到提高。

【技术实现步骤摘要】
掺杂稀土元素的钙钛矿纳米晶、掺杂稀土元素的钙钛矿纳米晶墨水及薄膜的制备方法
本专利技术涉及钙钛矿纳米晶
，尤其涉及一种掺杂稀土元素的钙钛矿纳米晶、掺杂稀土元素的钙钛矿纳米晶墨水及薄膜的制备方法。
技术介绍
钙钛矿在近几年来以其在磁、电和光学性能方面具有较好的性能，成为研究的热点。钙钛矿具有发光颜色纯色域广、单色性好、亮度高、量子产率高等特点。目前市面上大多数的以钙钛矿为基础的材料的可见光活性、光致发光的稳定性较差，本专利技术基于此而研发。
技术实现思路
为克服上述的技术问题，本专利技术提供了一种掺杂稀土元素的钙钛矿纳米晶、掺杂稀土元素的钙钛矿纳米晶墨水及薄膜的制备方法。本专利技术解决技术问题的方案是提供一种掺杂稀土元素的钙钛矿纳米晶，包括如下步骤：步骤S1：将铵盐、酸、稀土类醋酸盐、金属盐混合；步骤S2：加热到80-500℃至各组分完全溶解形成溶解液；步骤S3：在时间t1内将溶解液退火至30-160℃；步骤S4：在时间t2内将溶解液退火至0-29℃。优选地，所述时间t1为0-50h，所述时间t2为0-50h。优选地，所述铵盐为甲基溴化胺、二甲基溴化胺、十二烷基三甲基溴化胺或十六烷基三甲基溴化胺。优选地，所述酸为氢溴酸或氢碘酸。优选地，所述稀土类醋酸盐中的稀土元素为钇、铥、铕、铒、镱、铽、钐、镥或钆。优选地，所述金属盐为醋酸铅、碘化铅、氯化铅、氧化铅或醋酸锡。优选地，所述铵盐与金属盐的物质的量之比为0.5-3，所述酸与金属盐的物质的量之比为0.5-3，所述稀土类醋酸盐中的稀土离子与金属盐的物质的量之比为0.0001-0.1。本专利技术还提供一种掺杂稀土元素的钙钛矿纳米晶墨水的制备方法，将上述掺杂稀土元素的钙钛矿纳米晶的制备方法得到的掺杂稀土元素的钙钛矿纳米晶与有机溶剂混合。本专利技术还提供一种薄膜的制备方法，将上述掺杂稀土元素的钙钛矿纳米晶墨水的制备方法得到的掺杂稀土元素的钙钛矿纳米晶墨水通过喷墨印刷的方式均匀沉积到衬底表面。优选地，所述衬底为聚酯、玻璃、聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、热塑性聚氨酯或乙烯-醋酸乙烯共聚物。相对于现有技术，本专利技术具有如下优点：通过在钙钛矿纳米晶、钙钛矿纳米晶墨水及薄膜的制备中掺杂进稀土元素，辅以降温结晶的方式获得钙钛矿纳米晶，使得制成的产品的可见光活性及光致发光的稳定性得到提高。【附图说明】图1是本专利技术掺杂稀土元素钙钛矿纳米晶的制备方法的流程示意图。图2为本专利技术掺杂稀土元素钙钛矿纳米晶的光致发光-发射光谱。【具体实施方式】为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。请参阅图1,本专利技术提供了一种掺杂稀土元素的钙钛矿纳米晶的制备方法，包括如下步骤：步骤S1：将铵盐、酸、稀土类醋酸盐、金属盐混合；步骤S2：加热到80-500℃至各组分完全溶解形成溶解液；步骤S3：在时间t1内将溶解液退火至30-160℃；步骤S4：在时间t2内将溶解液退火至0-29℃。在本专利技术的步骤S1中，铵盐可选用但不限于：甲基溴化胺、甲基碘化胺、二甲基溴化胺、十二烷基三甲基溴化胺或十六烷基三甲基溴化胺。在本专利技术的步骤S1中，酸可选用但不限于：氢溴酸或氢碘酸。所述稀土类醋酸盐中的稀土元素可选用但不限于：钇、铥、铕、铒、镱、铽、钐、镥或钆。所述金属盐可选用但不限于：醋酸铅、碘化铅、氯化铅、氧化铅或醋酸锡。在本专利技术的一些实施例中，在步骤S1中，所述铵盐与金属盐的物质的量之比为0.5-3，所述酸与金属盐的物质的量之比为0.5-3，所述稀土类醋酸盐中的稀土离子与金属盐的物质的量之比为0.0001-0.1。在本专利技术的步骤S3中，此为第一步降温结晶，时间t1的取值范围在0-50h(h，为小时的时间单位)，包括但不限于于此，其也可以大于50h，具体时间可根据实际进行选择。在本专利技术的步骤S4中，此为第二步降温结晶，时间t2的取值范围在0-50h，包括但不限于于此，其也可以大于50h，具体时间可根据实际进行选择。在第二步降温结晶的步骤S4完成后，可获得掺杂稀土元素的钙钛矿纳米晶。在本专利技术实施例中，提供进一步具体实施例，结合表1，具体如下：1、第一具体实施例：以甲基溴化胺为铵盐，称取0.053g，以醋酸钇为稀土类醋酸盐，称取0.01g，以醋酸铅为金属盐，称取0.189g，以氢溴酸为酸，称量2.25ml，将上述组分混合。将混合组分均匀加热到205℃使各组分全部溶解形成溶解液；在0.01h内将溶解液降至160℃；在0.01h内将溶解液降至20℃以制备获得掺杂稀土元素的钙钛矿纳米晶。2、第二具体实施例：以甲基碘化胺为铵盐，称取0.51g，以醋酸钇为稀土类醋酸盐，称取0.05g，以醋酸铅为金属盐，称取0.189g，以氢溴酸为酸，称量3ml，将上述组分混合。将混合组分均匀加热到210℃使各组分全部溶解形成溶解液；在0.2h内将溶解液降至160℃；在1h内将溶解液降至20℃以制备获得掺杂稀土元素的钙钛矿纳米晶。3、第三具体实施例：以甲基溴化胺为铵盐，称取0.055g，以醋酸铒为稀土类醋酸盐，称取0.005g，以醋酸铅为金属盐，称取0.379g，以氢溴酸为酸，称量2ml，将上述组分混合。将混合组分均匀加热到195℃使各组分全部溶解形成溶解液；在0.05h内将溶解液降至60℃；在0.1h内将溶解液降至20℃以制备获得掺杂稀土元素的钙钛矿纳米晶。4、第四具体实施例：以甲基溴化胺为铵盐，称取0.0555g，以醋酸铒为稀土类醋酸盐，称取0.005g，以醋酸锡为金属盐，称取0.355g，以氢溴酸为酸，称量2ml，将上述组分混合。将混合组分均匀加热到195℃使各组分全部溶解形成溶解液；在0.05h内将溶解液降至60℃；在0.1h内将溶解液降至20℃以制备获得掺杂稀土元素的钙钛矿纳米晶。5、第五具体实施例：以甲基溴化胺为铵盐，称取1.5g，以醋酸铕为稀土类醋酸盐，称取0.001g，以氧化铅为金属盐，称取0.223g，以氢溴酸为酸，称量2ml，将上述组分混合。将混合组分均匀加热到300℃使各组分全部溶解形成溶解液；在0.1h内将溶解液降至120℃；在0.01h内将溶解液降至20℃以制备获得掺杂稀土元素的钙钛矿纳米晶。表1第一具体实施例至第五具体实施例比对图2为本专利技术的掺杂稀土元素钙钛矿纳米晶的光致发光-发射光谱。本专利技术还提供一种掺杂稀土元素钙钛矿纳米晶墨水的制备方法，采用经上述掺杂稀土元素的钙钛矿纳米晶的制备方法制成的掺杂稀土元素的钙钛矿纳米晶，并将掺杂稀土元素的钙钛矿纳米晶与有机溶剂混合得到掺杂稀土元素钙钛矿纳米晶墨水。在本专利技术中，有机溶剂可选用但本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种掺杂稀土元素的钙钛矿纳米晶的制备方法，其特征在于：所述掺杂稀土元素的钙钛矿纳米晶制备方法包括如下步骤：/n步骤S1：将铵盐、酸、稀土类醋酸盐、金属盐混合；/n步骤S2：加热到80-500℃至各组分完全溶解形成溶解液；/n步骤S3：在时间t1内将溶解液退火至30-160℃；/n步骤S4：在时间t2内将溶解液退火至0-29℃。/n

【技术特征摘要】
1.一种掺杂稀土元素的钙钛矿纳米晶的制备方法，其特征在于：所述掺杂稀土元素的钙钛矿纳米晶制备方法包括如下步骤：
步骤S1：将铵盐、酸、稀土类醋酸盐、金属盐混合；
步骤S2：加热到80-500℃至各组分完全溶解形成溶解液；
步骤S3：在时间t1内将溶解液退火至30-160℃；
步骤S4：在时间t2内将溶解液退火至0-29℃。


2.如权利要求1所述的掺杂稀土元素的钙钛矿纳米晶的制备方法，其特征在于：所述时间t1为0-50h，所述时间t2为0-50h。


3.如权利要求1所述的掺杂稀土元素的钙钛矿纳米晶的制备方法，其特征在于：所述铵盐为甲基溴化胺、二甲基溴化胺、十二烷基三甲基溴化胺或十六烷基三甲基溴化胺。


4.如权利要求1所述的掺杂稀土元素的钙钛矿纳米晶的制备方法，其特征在于：所述酸为氢溴酸或氢碘酸。


5.如权利要求1所述的掺杂稀土元素的钙钛矿纳米晶的制备方法，其特征在于：所述稀土类醋酸盐中的稀土元素为钇、铥、铕、铒、镱、铽、钐、镥或钆...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵冰心，张哲，杨学志，
申请(专利权)人：深圳倍普思科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44