表面改性钙钛矿量子点及其制备方法和核壳结构量子点技术

本发明专利技术涉及光电材料技术领域，尤其是涉及表面改性钙钛矿量子点及其制备方法和核壳结构量子点。本发明专利技术的表面改性钙钛矿量子点的制备方法，包括如下步骤：有机化合物和钙钛矿量子点于有机溶剂中进行反应，得到所述表面改性钙钛矿量子点；所述有机化合物包括氟化物和/或磷化物。本发明专利技术通过采用氟化物和/或膦化物对钙钛矿量子点进行处理，提高了钙钛矿量子点的极性耐受程度、荧光效率和稳定性。荧光效率和稳定性。荧光效率和稳定性。

【技术实现步骤摘要】
表面改性钙钛矿量子点及其制备方法和核壳结构量子点


[0001]本专利技术涉及光电材料
，尤其是涉及表面改性钙钛矿量子点及其制备方法和核壳结构量子点。

技术介绍

[0002]近年来，随着科学技术的不断发展，铅卤钙钛矿由于其带隙可调、较高的光致发光效率和高纯度的发光色彩等性质被光电领域列为重点研究材料。然而，钙钛矿量子点材料在接触氧环境、水环境、热氛围和光环境后容易发生降解，难以维持较好的发光性能，材料的稳定性较差，对钙钛矿材料的实际应用蒙上了巨大的阴影。
[0003]为提高钙钛矿量子点的稳定性，采用无机多孔材料包覆是常用的有效方法之一。例如，通过调节3
‑
氨丙基三乙氧基硅烷的水解速率，制备了较高量子产率、稳定性佳的二氧化硅包覆钙钛矿量子点复合材料CsPbBr3@SiO2；通过硅酸镁空心球结构封装CH3CH2PbBr3钙钛矿材料，该复合材料的热稳定性与光稳定性得到了显著的提升。采用包覆方法可以得到获得稳定性较优的钙钛矿量子点材料。
[0004]量子点在后处理包覆过程中需要一定极性的反应环境，对量子点本身的发光特性会造成一定不可逆的影响。为减少量子点长时间暴露在严苛反应环境下对自身的伤害，会尽量减少包覆过程反应时间，致使包覆的核壳结构并不致密甚至并不完整，无法达到良好的隔绝环境和保护目的。直接对量子点进行包覆处理，核壳之间并无较强的相互作用，无法充分起到稳固晶格的作用，在光热水氧等严苛环境下的稳定性较差。
[0005]有鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

>[0006]本专利技术的第一目的在于提供一种表面改性钙钛矿量子点的制备方法，通过采用氟化物和/或膦化物对钙钛矿量子点进行处理，提高了钙钛矿量子点的疏水性、极性耐受程度、荧光效率和稳定性。
[0007]本专利技术的第二目的在于提供一种表面改性钙钛矿量子点，其具有优异的疏水性能、极性耐受性、发光性能和稳定性。
[0008]本专利技术的第三目的在于提供一种核壳结构量子点的制备方法，采用上述表面改性钙钛矿量子点进行包覆，可使壳层材料包覆的更加完整和致密，核壳之间结合的更加牢固。
[0009]本专利技术的第四目的在于提供一种核壳结构量子点，其在光热水氧等严苛环境下具有优异的稳定性以及具有较好的发光性能。
[0010]为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：
[0011]本专利技术提供了一种表面改性钙钛矿量子点的制备方法，包括如下步骤：
[0012]有机化合物和钙钛矿量子点于有机溶剂中进行反应，得到所述表面改性钙钛矿量子点；
[0013]所述有机化合物包括氟化物和/或磷化物。
[0014]进一步地，所述有机化合物包括十三氟辛基三甲氧基硅烷、3,3,3
‑
三氟丙基三甲氧基硅烷、全氟葵基三甲氧基硅烷、三氟甲基三甲基硅烷、三氟甲磺酸三甲基硅脂、二苯基膦、三正辛基氧膦和1
‑
十四基膦酸中的至少一种。
[0015]进一步地，所述钙钛矿量子点包括FA
a
MA
b
Cs1‑
a
‑
b
Pb1‑
c
‑
d
‑
e
‑
f
Zn
c
Cd
d
Cu
e
Mg
f
Cl
m
Br
n
I3‑
m
‑
n
，其中，0≤a≤1，0≤b≤1，a+b≤1，0≤c≤1，0≤d≤1，0≤e≤1，0≤f≤1，c+d+e+f≤1，0≤m≤3，0≤n≤3，m+n≤3。
[0016]优选地，所述钙钛矿量子点包括CsPbBr3、FAPbBr3和CsPbBr
1.2
I
1.8
中的一种或多种。
[0017]进一步地，所述有机化合物与所述钙钛矿量子点的摩尔比为1：1.3～1.5。
[0018]优选地，所述有机溶剂与所述有机化合物的摩尔比为1：0.01～0.04。
[0019]进一步地，所述有机溶剂包括甲苯、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、四氢呋喃、正己烷、环己烷和二氯甲烷中的至少一种。
[0020]优选地，所述反应的温度为10～30℃，所述反应的时间为2～5h。
[0021]进一步地，所述钙钛矿量子点的制备方法包括热注入法、反溶剂法和煅烧法中的任一种。
[0022]本专利技术还提供了一种表面改性钙钛矿量子点，采用如上所述的表面改性钙钛矿量子点的制备方法制得。
[0023]本专利技术还提供了一种核壳结构量子点的制备方法，包括如下步骤：将如上所述的表面改性钙钛矿量子点进行包覆，得到所述核壳结构量子点。
[0024]进一步地，所述包覆的方法包括水解包覆或聚合物单体原位聚合包覆。
[0025]本专利技术还提供了一种核壳结构量子点，采用如上所述的核壳结构量子点的制备方法制得。
[0026]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0027]本专利技术通过采用氟化物和/或膦化物对钙钛矿量子点进行处理，提高了钙钛矿量子点的疏水能力和极性耐受程度；并且，使得钙钛矿量子点表面配体得到紧密结合，起到提高发光性能、稳固晶体结构、提高稳定性的作用。
[0028]本专利技术的氟化物和/或膦化物与钙钛矿量子点反应的步骤简单，具有较强的普适性，适用于由热注法、反溶剂法和煅烧法等方法制得的钙钛矿量子点。
[0029]采用本专利技术经氟化物和/或膦化物处理后的钙钛矿量子点进行包覆，利用氟/膦较强的电负性构筑极性屏蔽层，屏蔽掉包覆过程所需的极性环境，避免了包覆反应环境对量子点晶格的破坏，减少了钙钛矿量子点的淬灭现象，使壳层材料包覆的更加完整、致密，提升了环境隔绝效果；同时，在屏蔽外界极性的同时，可增强量子点配体的牢固程度，核壳之间结合的更加牢固，起到稳固晶格的作用，使其在光热水氧等严苛环境下的稳定性大幅提升。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0031]图1为本专利技术实施例1的核壳结构量子点的制备流程示意图。
[0032]图2为本专利技术实施例1和对比例1制得的核壳结构量子点的荧光效率对比图。
[0033]图3为本专利技术实施例1和对比例1制得的核壳结构量子点的热稳定性比较图。
[0034]图4为本专利技术实施例1和对比例1制得的核壳结构量子点的蓝光稳定性比较图。
具体实施方式
[0035]下面将结合附图和具体实施方式对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本专利技术，而不应视为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种表面改性钙钛矿量子点的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：有机化合物和钙钛矿量子点于有机溶剂中进行反应，得到所述表面改性钙钛矿量子点；所述有机化合物包括氟化物和/或磷化物。2.根据权利要求1所述的表面改性钙钛矿量子点的制备方法，其特征在于，所述有机化合物包括十三氟辛基三甲氧基硅烷、3,3,3
‑
三氟丙基三甲氧基硅烷、全氟葵基三甲氧基硅烷、三氟甲基三甲基硅烷、三氟甲磺酸三甲基硅脂、二苯基膦、三正辛基氧膦和1
‑
十四基膦酸中的至少一种。3.根据权利要求1所述的表面改性钙钛矿量子点的制备方法，其特征在于，所述钙钛矿量子点包括FA
a
MA
b
Cs1‑
a
‑
b
Pb1‑
c
‑
d
‑
e
‑
f
Zn
c
Cd
d
Cu
e
Mg
f
Cl
m
Br
n
I3‑
m
‑
n
，其中，0≤a≤1，0≤b≤1，a+b≤1，0≤c≤1，0≤d≤1，0≤e≤1，0≤f≤1，c+d+...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋挺辉，王栋，韩磊，张健，请求不公布姓名，郑策，
申请(专利权)人：无锡极电光能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：