System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 稳定高效发光的铋基无铅钙钛矿量子点材料的制备方法及其应用技术_技高网

稳定高效发光的铋基无铅钙钛矿量子点材料的制备方法及其应用技术

技术编号:43319732 阅读:12 留言:0更新日期:2024-11-15 20:20
本发明专利技术提供了一种稳定高效发光的铋基无铅钙钛矿量子点材料的制备方法及其应用,通过将前驱体溶液混合后,与第一稳定剂油胺混合,再与甲苯和油酸的混合物进行混合,以利用甲苯为生成量子点的过程提供反应场所,利用油胺和油酸作为稳定剂和表面活性剂,共同控制量子点的形核和生长,有效钝化量子点表面缺陷;另外,上述过程中还可以通过调控两个前驱体的比例、前驱体中卤素元素的种类及稳定剂的加入量,控制量子点的荧光强度和颜色。通过上述过程,制得荧光强度高、性能稳定、荧光量子产率高的FA<subgt;3</subgt;Bi<subgt;2</subgt;X<subgt;9</subgt;铋基钙钛矿量子点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及量子点材料,尤其涉及一种稳定高效发光的铋基无铅钙钛矿量子点材料的制备方法及其应用


技术介绍

1、无铅钙钛矿量子点是一种新型的半导体材料,因其绿色环保和高稳定性而在太阳能电池和其他光电器件中具有广泛的应用前景。

2、现有技术中,申请号为cn202010444236.x,公开日期为2022年10月28日,名称为“一种无铅钙钛矿量子点及其原位转化合成方法和应用”中通过向cs3cu2i5纳米晶中加入醇类,使量子点0d-cs3cu2i5向量子点1d-cscu2i3转化,并对上述过程醇的加入量进行调控,以精确调整0d-cs3cu2i5和1d-cscu2i3混合纳米晶的比例,进而实现对发光颜色精确调整,实现了发光颜色在蓝-白-黄之间可调。虽然上述过程可以获得所需颜色发射光的量子点,但得到特定颜色量子点的调控过程需精准调控才可以实现,制备难度大,过程繁杂;另外,上述过程的本质在于利用醇类实现cs3cu2i5纳米晶发生原位转化来实现量子点颜色的调控,但由于该过程并未对得到的量子点的荧光强度、荧光量子产率进行调控,因而也限制了量子点的应用。

3、此外,现有技术中,申请号为cn202010573783.8,公开日期为2020年9月15日,名称为“一种用于喷墨打印的水性钙钛矿量子点墨水”中公开了采用卤化甲脒和卤化铋作为前驱体,与水溶性聚合物一起制备水性钙钛矿量子点墨水,利用聚合物对量子点的包覆作用,与量子点一起形成复合物,以此提高量子点墨水的成膜性。上述过程主要关注的是量子点的水溶性和分散性,而并未考虑量子点在光电器件上的应用。

4、有鉴于此,有必要设计一种改进的稳定高效发光的铋基无铅钙钛矿量子点材料的制备方法及其应用,以解决上述问题。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种稳定高效发光的铋基无铅钙钛矿量子点材料的制备方法及其应用。

2、为实现上述专利技术目的,本专利技术提供了一种稳定高效发光的铋基无铅钙钛矿量子点材料的制备方法,包括如下步骤:

3、s1、将fax溶于dmf和dmso的混合溶液中,制得第一前驱体溶液;将bix3溶于乙酸乙酯溶液中,制得第二前驱体溶液;其中,fax为facl、fabr或fai;bix3为bicl3、bibr3或bii3;

4、s2、将步骤s1中制得的所述第一前驱体溶液和所述第二前驱体溶液混合后,加入第一稳定剂,得到混合液;再在搅拌条件下,将所述混合液快速注入甲苯和第二稳定剂的混合物中,反应结束后经离心得到fa3bi2x9铋基钙钛矿量子点溶液,将所述fa3bi2x9铋基钙钛矿量子点溶液旋转蒸发处理后,制得fa3bi2x9粉末,所述fa3bi2x9铋基钙钛矿量子点的平均尺寸为4-6nm。

5、优选的,在步骤s2中,所述第一稳定剂为油酸、辛酸中的一种,所述第二稳定剂为油胺、辛胺中的一种。

6、优选的,所述油酸和所述油胺的加入量之比为25:(0.5-1)。

7、优选的,在步骤s1中,所述第一前驱体溶液中fax的浓度为0.2-0.4mmol,所述第二前驱体溶液中bix3的浓度为0.2-0.4mmol。

8、优选的,在步骤s2中,所述混合液中fax和bix3的摩尔质量比为(5-2):2。

9、优选的,在步骤s2中,搅拌的温度为30-50℃,时间为20-30min。

10、优选的,在步骤s2中,所述离心的转速为6000-10000r/min,时间为3-6min。

11、优选的,在步骤s2中,所述旋转蒸发处理的温度为80-90℃,时间为10-14h。

12、优选的,所述铋基无铅钙钛矿量子点材料能够应用于探测器、太阳能电池、led器件等领域。

13、本专利技术的有益效果:

14、1、本专利技术提供的稳定高效发光的铋基无铅钙钛矿量子点材料的制备方法,通过将前驱体溶液混合后,与第一稳定剂油胺混合,再与甲苯和油酸的混合物进行混合,以利用甲苯为生成量子点的过程提供反应场所,利用油胺和油酸作为稳定剂和表面活性剂,共同控制量子点的形核和生长,有效钝化量子点表面缺陷;另外,上述过程中还可以通过调控两个前驱体的比例、前驱体中卤素元素的种类及稳定剂的加入量,控制量子点的荧光强度和颜色。通过上述过程,制得荧光强度高、性能稳定、荧光量子产率高的fa3bi2x9铋基钙钛矿量子点。

15、2、本专利技术提供的稳定高效发光的铋基无铅钙钛矿量子点材料的制备方法,通过分步骤加入油胺和油酸,利用二者与量子点之间吸附作用的差异,对量子点的形核和生长过程进行调控,同时对制备过程各个原料的加入量进行调整,制得平均尺寸为4-6nm的量子点,确保制得的量子点能够在应用于发光材料时,仍能保持量子点本身的稳定性、高荧光强度,同时能够发出满足应用需求的颜色和发光范围。采用上述方法制得的fa3bi2x9铋基钙钛矿量子点能够被应用于探测器、太阳能电池、led器件等领域,为无铅钙钛矿量子点材料在发光领域的应用提供了一种有效的方法。

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【技术保护点】

1.一种稳定高效发光的铋基无铅钙钛矿量子点材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的稳定高效发光的铋基无铅钙钛矿量子点材料的制备方法,其特征在于,在步骤S2中,所述第一稳定剂为油酸、辛酸中的一种,所述第二稳定剂为油胺、辛胺中的一种。

3.根据权利要求2所述的稳定高效发光的铋基无铅钙钛矿量子点材料的制备方法,其特征在于,所述油酸和所述油胺的加入量之比为25:(0.5-1)。

4.根据权利要求1所述的稳定高效发光的铋基无铅钙钛矿量子点材料的制备方法,其特征在于,在步骤S1中,所述第一前驱体溶液中FAX的浓度为0.2-0.4mmol,所述第二前驱体溶液中BiX3的浓度为0.2-0.4mmol。

5.根据权利要求1所述的稳定高效发光的铋基无铅钙钛矿量子点材料的制备方法,其特征在于,在步骤S2中,所述混合液中FAX和BiX3的摩尔质量比为(5-2):2。

6.根据权利要求1所述的稳定高效发光的铋基无铅钙钛矿量子点材料的制备方法,其特征在于,在步骤S2中,搅拌的温度为30-50℃,时间为20-30min。</p>

7.根据权利要求1所述的稳定高效发光的铋基无铅钙钛矿量子点材料的制备方法,其特征在于,在步骤S2中,所述离心的转速为6000-10000r/min,时间为3-6min。

8.根据权利要求1所述的稳定高效发光的铋基无铅钙钛矿量子点材料的制备方法,其特征在于,在步骤S2中,所述旋转蒸发处理的温度为80-90℃,时间为10-14h。

9.根据权利要求1-8中任一权利要求所述的稳定高效发光的铋基无铅钙钛矿量子点材料应用,其特征在于,所述铋基无铅钙钛矿量子点材料能够应用于探测器、太阳能电池、LED器件等领域。

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【技术特征摘要】

1.一种稳定高效发光的铋基无铅钙钛矿量子点材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的稳定高效发光的铋基无铅钙钛矿量子点材料的制备方法,其特征在于,在步骤s2中,所述第一稳定剂为油酸、辛酸中的一种,所述第二稳定剂为油胺、辛胺中的一种。

3.根据权利要求2所述的稳定高效发光的铋基无铅钙钛矿量子点材料的制备方法,其特征在于,所述油酸和所述油胺的加入量之比为25:(0.5-1)。

4.根据权利要求1所述的稳定高效发光的铋基无铅钙钛矿量子点材料的制备方法,其特征在于,在步骤s1中,所述第一前驱体溶液中fax的浓度为0.2-0.4mmol,所述第二前驱体溶液中bix3的浓度为0.2-0.4mmol。

5.根据权利要求1所述的稳定高效发光的铋基无铅钙钛矿量子点材料的制备方法,其特征在于,在步骤s2中...

【专利技术属性】
技术研发人员:沈亚龙李长春毛庆刚陆瑾李新星杨在志崔磊陈璇
申请(专利权)人:江苏秀强玻璃工艺股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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