【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于发光材料，具体涉及一种近红外发光的镱掺杂量子点材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、近年来，作为一种新型半导体材料，钙钛矿在太阳能电池、发光二极管、探测器、激光、显示面板等多个领域展现了其优异的能力和应用前景。其中，钙钛矿发光材料，尤其是铅基钙钛矿量子点(apbx3，其中a可以表示铯、甲脒或甲胺；x可以表示氯、溴或碘)，由于其发光半峰宽窄，量子产率高，发光色纯度高，发光峰位可调等特点，自2015年protesescu等人专利技术合成后受到了广泛关注。作为离子晶体，钙钛矿晶格内部键能较低，通过多种金属离子的掺杂可以改善钙钛矿或金属离子本征发光。同时，由于其较大的吸收截面，使其可以作为稀土离子的优良母体材料从而实现高效率的稀土离子4f能级辐射发光。
2、在众多稀土元素中，将yb掺入钙钛矿量子点可以实现其本征980nm峰位的近红外发光，同时选择合适的钙钛矿量子点带隙宽度又能引入独特的量子剪裁效应，在近红外发光器件和光伏增益器件上展示出极大的应用前景。yb离子在钙钛矿中取代b位的pb离子以实现掺杂的效果，但yb和pb离子半径相差较大已经接近于钙钛矿材料掺杂容忍度极限，导致其通常需要较高的温度才能实现有效掺杂。同时，由于pb、yb前体以及化合物的键能和溶解性不同，导致yb掺杂钙钛矿量子点近红外发光偏弱。
3、有鉴于此，需要开发合适的制备方法，以实现yb离子的有效掺杂，进而提升量子点的近红外发光强度。
技术实现思路
1、因此，本专利技术要解决的技术问题在
2、为此，本专利技术提供如下技术方案：
3、本专利技术提供一种近红外发光的镱掺杂量子点材料的制备方法，包括如下步骤：将含铯前驱体溶液注入到含铅和镱的前驱体溶液中进行反应；
4、其中，含铅和镱的前驱体溶液中包括短链胺和长链胺，所述短链胺的碳链原子总数m满足6≤m≤12，所述长链胺的碳链原子总数n≥16。
5、可选地，所述短链胺与长链胺的体积比为(0.66～1.5)：1；本专利技术中，此处的体积比是指室温下的体积比，室温一般对应25℃。
6、和/或，所述短链胺包括c6～c12的烷基胺；和/或，所述长链胺包括油胺。
7、本专利技术中，c6～c12的烷基胺包括总链长(可含支链结构)含碳数在6～12之间的烷基胺，例如可以为辛胺，异辛胺，正己胺，十二胺等。
8、可选地，所述长链胺的碳原子总数为16～19。
9、本专利技术中，所述长链胺可以是烷基胺也可以是烯基胺，例如，可以为油胺，十七烯胺，十九烯胺，十八烷胺等。
10、可选地，所述含铅和镱的前驱体溶液中还包括补充卤素源。
11、可选地，所述补充卤素源包括油胺氯、油胺溴、辛胺氯、辛胺溴、三甲基溴硅烷、三甲基氯硅烷中的至少一种。
12、可选地，所述含铅和镱的前驱体溶液中还包括助溶剂。
13、可选地，所述助溶剂包括甲醇，乙醇，丙醇中的至少一种。
14、可选地，反应温度为240～270℃，反应时间大于5s。
15、可选地，反应时间为5～100s。
16、可选地，所述含铯前驱体溶液的制备步骤包括：将铯源与油酸，十八烯混合，溶解。
17、可选地，所述铯源包括碳酸铯、乙酸铯中的至少一种。
18、和/或，所述含铯前驱体溶液中，以铯离子计，铯源的浓度为0.1～0.3mol/l。
19、可选地，所述含铅和镱的前驱体溶液的制备方法包括：将铅源，镱源，卤素源和/或补充卤素源，短链胺，长链胺，油酸和十八烯混合，溶解。
20、可选地，所述铅源包括氯化铅、溴化铅、醋酸铅、氧化铅、硬脂酸铅、油酸铅中的至少一种。
21、可选地，所述镱源包括氯化镱、溴化镱、醋酸镱、油酸镱中的至少一种。
22、可选地，所述卤素源包括油胺氯、油胺溴、辛胺氯、辛胺溴、三甲基溴硅烷、三甲基氯硅烷中的至少一种。
23、可选地，反应体系中，铅源的浓度为0.01～0.05mol/l。
24、和/或，镱源的浓度为铅源浓度的0.5～4倍。
25、和/或，总卤素离子的浓度为铅源浓度的3.5～14倍。
26、和/或，以铯离子计，铯源的浓度为铅源浓度的0.3～1倍。
27、和/或，溴/氯离子比为0～0.2。
28、和/或，短链胺的浓度为铅源浓度的10～50倍。
29、本专利技术还提供一种上述的制备方法制备得到的近红外发光的镱掺杂量子点材料。
30、本专利技术还提供一种上述的近红外发光的镱掺杂量子点材料在太阳能电池、发光二极管、探测器、激光、显示面板领域中的应用。
31、具体地，本专利技术提供的近红外发光的镱掺杂量子点材料的制备方法，可以包括如下步骤：
32、将适量的碳酸铯粉末与油酸、十八烯混合在真空环境下加热溶解，得到澄清透明的油酸铯前体。
33、将适量的铅源、镱源、卤素源与短链胺(例如c6～c12的烷基胺)和长链胺(例如油胺)、油酸、十八烯混合在真空环境下溶解，随后在惰性气体保护下，将油酸铯前体注入，充分反应并冷却，收集沉淀并离心，得到镱掺杂的钙钛矿量子点。
34、在本专利技术中，铅源可以选择为氯化铅、溴化铅、醋酸铅、氧化铅、硬脂酸铅、油酸铅中的一种，镱源可以选择为氯化镱、溴化镱、醋酸镱、油酸镱中的一种，补充的卤素源可以选择为油胺氯、油胺溴、辛胺氯、辛胺溴、三甲基溴硅烷、三甲基氯硅烷中的一种或多种。优选的，反应物中铅源的浓度在0.01～0.05mol/l，镱源的浓度在铅源浓度的0.5～4倍之间，总卤素离子的浓度在铅源浓度的3.5～14倍之间，溴/氯离子的比例在0～0.2之间，油酸铯的浓度在铅源浓度的0.3～1倍之间，短链胺配体和油胺的体积比在(0.66～1.5)：1之间。
35、本专利技术技术方案，具有如下优点：
36、本专利技术提供的近红外发光的镱掺杂量子点材料的制备方法，创新性的提出一种近红外发光强度高，稳定性好，制备简单的yb掺杂钙钛矿量子点合成方法，通过在制备过程中使用短链胺，由于其具有较高的反应活性，空间位阻小，与前体原料的络合能力偏低，在反应过程中与卤素、金属离子之间的化合键容易打开，与常规的注入法制备钙钛矿量子点体系中的长链胺(例如油胺等)相配合，有利于稀土yb离子的掺杂，使yb离子顺利进入钙钛矿晶格内部，提高材料的近红外发光强度。
37、本专利技术提供的近红外发光的镱掺杂量子点材料的制备方法，通过短链胺与长链胺的体积比以及短链胺和长链胺的具体限定，例如c6～c12的烷基胺与油胺的配合使用，能够进一步提升材料的近红外发光强度。另外，c6～c12的烷基胺与常规的热注入体系配合，含铅和镱的前驱体溶液中铅/镱会和卤素离子形成卤化物前驱体，溶液中的短链胺和长链胺本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种近红外发光的镱掺杂量子点材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将含铯前驱体溶液注入到含铅和镱的前驱体溶液中进行反应；
2.根据权利要求1所述的近红外发光的镱掺杂量子点材料的制备方法，其特征在于，所述短链胺与长链胺的体积比为(0.66～1.5)：1；
3.根据权利要求1或2所述的近红外发光的镱掺杂量子点材料的制备方法，其特征在于，所述含铅和镱的前驱体溶液中还包括补充卤素源；
4.根据权利要求1或2所述的近红外发光的镱掺杂量子点材料的制备方法，其特征在于，所述含铅和镱的前驱体溶液中还包括助溶剂；
5.根据权利要求1或2所述的近红外发光的镱掺杂量子点材料的制备方法，其特征在于，反应温度为240～270℃，反应时间大于5s；
6.根据权利要求1或2所述的近红外发光的镱掺杂量子点材料的制备方法，其特征在于，所述含铯前驱体溶液的制备步骤包括：将铯源与油酸，十八烯混合，溶解；
7.根据权利要求1～6任一项所述的近红外发光的镱掺杂量子点材料的制备方法，其特征在于，所述含铅和镱的前驱体溶液的制备方法包括：将铅源，镱
8.根据权利要求7所述的近红外发光的镱掺杂量子点材料的制备方法，其特征在于，反应体系中，铅源的浓度为0.01～0.05mol/L；
9.一种权利要求1～7任一项所述的制备方法制备得到的近红外发光的镱掺杂量子点材料。
10.一种权利要求9所述的近红外发光的镱掺杂量子点材料在太阳能电池、发光二极管、探测器、激光、显示面板领域中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种近红外发光的镱掺杂量子点材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将含铯前驱体溶液注入到含铅和镱的前驱体溶液中进行反应；
2.根据权利要求1所述的近红外发光的镱掺杂量子点材料的制备方法，其特征在于，所述短链胺与长链胺的体积比为(0.66～1.5)：1；
3.根据权利要求1或2所述的近红外发光的镱掺杂量子点材料的制备方法，其特征在于，所述含铅和镱的前驱体溶液中还包括补充卤素源；
4.根据权利要求1或2所述的近红外发光的镱掺杂量子点材料的制备方法，其特征在于，所述含铅和镱的前驱体溶液中还包括助溶剂；
5.根据权利要求1或2所述的近红外发光的镱掺杂量子点材料的制备方法，其特征在于，反应温度为240～270℃，反应时间大于5s；
6.根据权利要求1...
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