【技术实现步骤摘要】
技术介绍
1、全无机金属卤化物钙钛矿cspbx3(x＝cl、br、i)纳米晶发光材料由于其高量子产率、高色纯度、光谱可调、易于制备等特点，在显示、照明、太阳能电池等领域有着广泛应用。
2、2015年，kovalenko教授课题组首次使用热注入法制备出cspbx3纳米晶，发光范围可覆盖整个可见光区，胶态下量子效率高达50％～90％。但当萃取钙钛矿cspbx3(x＝cl、br、i)纳米晶时，随着胶态转变为固态粉末，由于表面配体的脱落荧光急剧猝灭。此外，钙钛矿纳米晶在光、热、水、氧等环境因素影响下也非常不稳定，发光易于猝灭。为了解决这一问题，研究人员将cspbbr3内嵌进sba-15、mcm-41、msu-h等一系列不同孔径的介孔硅中，形成cspbbr3@介孔硅的复合结构，通过介孔材料对钙钛矿纳米晶的表面钝化，得到的样品具有较高的发光量子效率。同时，研究人员也将钙钛矿前驱体原料(csbr、pbbr2)与mcm-41复合并煅烧，通过控制反应温度，进一步提升了(cspbbr3@介孔硅)发光材料的水稳定性和热稳定性。
3、尽管cspbbr3@介孔硅发光材料表现出优良的发光性质和较好的稳定性。然而其制备过程以及样品本身存在诸多问题。例如：先制备钙钛矿量子点再将量子点与介孔硅复合的方法过程复杂：如果采用热注入法，会使用大量有机溶剂，而且操作复杂；如果采用反溶剂法，过程也会使用大量有机溶剂；而不利于批量化制备；而将钙钛矿前驱体原料(csbr、pbbr2)与模板直接复合煅烧的方法存在以下问题：比如，产物的发光性能不足、产物
技术实现思路
1、针对现有技术问题，本专利技术提供了一种钙钛矿纳米晶复合发光材料的制备方法，该制备方法采用前驱体依次与介孔硅和水解硅复合再低温煅烧的途径，所得钙钛矿纳米晶发光材料具有高量子产率和良好的稳定性。反应可控性好、无需添加有机配体，具有制备简单、绿色环保、成本低廉、适合大规模生产的特点。
2、为实现上述目的，本专利技术的第一方面提供了一种高效稳定钙钛矿纳米晶复合发光材料，包括钙钛矿纳米晶及介孔硅和水解硅，其中钙钛矿纳米晶为发光核心，介孔硅和水解硅为钙钛矿纳米晶的包覆层；其中钙钛矿为cspbbr3或cs4pbbr6，介孔硅为孔径范围为(2-20nm)多孔硅氧化物材料，水解硅为含硅前驱体teos或aptes水解得到的二氧化硅。
3、本专利技术的第二方面提供了如第一方面所述的钙钛矿纳米晶复合发光材料的制备方法，其包括以下步骤：
4、步骤(1)：将csbr，pbbr2分别溶解在水和dmf(或dmso)中，分别溶解之后，在pbbr2的dmf(或dmso)溶液中加入适量介孔硅，继续搅拌均匀；后将csbr的水溶液加入到以上pbbr2和介孔硅的dmf(或dmso)溶液中，并继续搅拌；
5、优选地，csbr和pbbr2前驱体的摩尔比为(0.5～6)∶1；
6、优选地，csbr的量与水的体积比为1mmol/ml：(1～10ml)；
7、优选地，pbbr2的量与dmf(或dmso)的体积比为1mmol/ml：(4～15ml)；
8、优选地，pbbr2的量与介孔硅的质量比为0.367g：(0.5～4g)；
9、优选地，所述搅拌的时间皆为2～10min；
10、步骤(2)：在步骤(1)所得混合溶液中，再加入适量aptes或teos，室温下搅拌5～30min，自然蒸发干燥或者在20～70℃之间缓慢烘干，经过研磨得到煅烧前驱体；
11、优选地，aptes的量与pbbr2的量相比为(0.5～2ml):1mmol；
12、优选地，teos的量与pbbr2的量相比为(1～4ml):1mmol；
13、步骤(3)：将步骤(2)所得煅烧前驱体低温煅烧，随炉冷却，得到钙钛矿纳米晶复合发光材料。
14、优选地，煅烧温度区间为400～800℃；
15、优选地，煅烧的时间范围是20～120min；
16、本专利技术的第三方面提供了一种钙钛矿纳米晶复合发光材料的应用，所述钙钛矿纳米晶复合发光材料用于制备光致发光器件、激光光学器件或非线性光学器件。
17、相比于现有技术，本专利技术具有以下优点：
18、1.本专利技术所述的制备方法操作简单、成本低廉、易于批量制备，适用于工业生产，可大幅度降低发光材料的生产成本。
19、2.本专利技术所述的钙钛矿纳米晶复合发光材料的制备过程中，不需要添加有机配体，节省原料。
20、3.通过本专利技术方法制备的钙钛矿纳米晶复合发光材料半峰宽窄，发光色纯度高，对水、光、热均有较好的稳定性，可以满足实际应用的要求，在宽色域led显示、激光、非线性光学等领域均有广阔的应用前景。
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1.一种钙钛矿纳米晶复合发光材料，其特征在于：所述钙钛矿纳米晶复合发光材料包括钙钛矿纳米晶及介孔硅和水解硅，所述钙钛矿纳米晶为发光核心，所述介孔硅和水解硅为钙钛矿纳米晶的包覆层所述介孔硅为中间层，所述水解硅为外层。
2.根据权利要求1所述的钙钛矿复合发光材料，其特征在于：所述钙钛矿纳米晶为CsPbBr3或Cs4PbBr6中的一种或两种；所述介孔硅为孔径范围为(2-20nm)的多孔含硅氧化物材料；所述水解硅为利用含硅前驱体水解得到的二氧化硅。
3.根据权利要求1所述的钙钛矿复合发光材料，其特征在于：所述介孔硅为MCM-41、SBA-15、介孔硅胶中的一种或多种。
4.一种钙钛矿纳米晶复合发光材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述CsBr和PbBr2前驱体的摩尔比为(0.5～6)∶1。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述CsBr的量与水的体积比为1mmol：(1～10ml)。
7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在
8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中PbBr2的量与介孔硅的质量比为1mmol：(0.5～4g)。
9.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述水解硅前驱体为3-氨丙基三乙氧基硅烷APTES和四乙氧基硅烷TEOS中的一种或两种。
10.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中APTES的量与PbBr2的量相比为(0.5～2ml):1mmol。
11.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中TEOS的量与PbBr2的量相比为(1～4ml):1mmol。
12.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中加入水解硅前驱体后的搅拌时间为5～30min。
13.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中粉末前驱体的煅烧温度区间为400～800℃。
14.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中粉末前驱体的煅烧时间范围是20～180min。
15.根据权利要求1所述的钙钛矿纳米晶复合发光材料，其特征在于，所述钙钛矿纳米晶复合发光材料用于制作光致发光器件、激光光学器件或非线性光学器件。
...【技术特征摘要】
1.一种钙钛矿纳米晶复合发光材料，其特征在于：所述钙钛矿纳米晶复合发光材料包括钙钛矿纳米晶及介孔硅和水解硅，所述钙钛矿纳米晶为发光核心，所述介孔硅和水解硅为钙钛矿纳米晶的包覆层所述介孔硅为中间层，所述水解硅为外层。
2.根据权利要求1所述的钙钛矿复合发光材料，其特征在于：所述钙钛矿纳米晶为cspbbr3或cs4pbbr6中的一种或两种；所述介孔硅为孔径范围为(2-20nm)的多孔含硅氧化物材料；所述水解硅为利用含硅前驱体水解得到的二氧化硅。
3.根据权利要求1所述的钙钛矿复合发光材料，其特征在于：所述介孔硅为mcm-41、sba-15、介孔硅胶中的一种或多种。
4.一种钙钛矿纳米晶复合发光材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述csbr和pbbr2前驱体的摩尔比为(0.5～6)∶1。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述csbr的量与水的体积比为1mmol：(1～10ml)。
7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述pbbr2的量与dmf(或dmso)的体积比为1mmol：(4～15ml)。...
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