【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无铅卤化物钙钛矿发光材料，具体涉及一种无铅卤化物钙钛矿发光材料及其制备方法。
技术介绍
1、在近十年的材料科学和光电子学研究中，铅基卤化物钙钛矿材料因其优异的光电性质而备受关注。这类材料展现出独特的优势，如高光致发光量子产率(plqy)、窄光谱带宽、高色纯度、优异的载流子迁移率，以及简单且低成本的溶液加工特性。正因如此，铅基钙钛矿得以迅速在太阳能电池、发光二极管(led)、光探测器和激光器等领域占据一席之地。
2、然而，随着这些材料在实验室环境下的性能不断提高，人们也开始关注其在实际应用中的长期稳定性和环境兼容性。铅基钙钛矿材料的一个重要缺陷在于其化学稳定性较差，当暴露在空气、湿气或光照等外界环境中时，易发生降解，这不仅影响器件性能，还限制了其在外界环境条件不理想情况下的应用。
3、此外，铅元素作为重金属，其毒性及由此带来的环境问题是另一个不可忽视的挑战。铅的摄入对人体健康有害，可导致神经系统损伤，尤其对儿童的影响更为显著。同时，铅污染对土壤和水源造成的环境风险也使得铅基材料的商业化应用受到严格的法律和社会制约。在全球日益重视可持续发展和环保要求的背景下，开发无铅替代材料成为了一个重要且紧迫的研究课题。
4、面对这些挑战，研究人员开始积极探索无铅卤化物钙钛矿材料，期望能在尽可能小的环境代价下实现类似的光电性能。例如，锑(sb)、铋(bi)等元素因其潜在的毒性较低和丰富的地壳储量，被认为是铅的潜在替代品。与此同时，镁(mg)、铷(rb)和铯(cs)等元素的引入也展示出不同程度的潜力
5、综上所述，现有技术在实现环保和高性能材料方面存在显著的缺陷和挑战。这使得科学界迫切需要开发一种既具备高光电性能，又符合环保和健康要求的无铅钙钛矿材料体系。在这个背景下，以eu(铕)为掺杂剂的卤化物钙钛矿材料，尤其是csbrxcl1-x:eu2+的研究应运而生。这种材料不仅具备出色的发光特性，还在环保性和稳定性上提供了令人期待的改进方案。
6、本专利技术制备一种csbrxcl1-x:eu2+无铅卤化物钙钛矿发光材料，具备超长光致发光寿命，高透明度，高plqy和x射线诱导变色特性，具备潜力应用于背光led，闪烁体，x射线探测和3d加密和防伪等广泛领域。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种无铅卤化物钙钛矿发光材料及其制备方法，通过x射线光照时间产生光致变色时间的长短用于实时成像或者延时成像的双模式成像，为钙钛矿材料在光电子学领域的应用提供新的思路和方向。
2、为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本专利技术是通过以下技术方案实现：
3、一种无铅卤化物钙钛矿发光材料，所述发光材料为无铅零维钙钛矿材料，化学式满足csbrxcl1-x:eu2+，其中0≤x≤1。
4、进一步的，所述x＝0.9。
5、进一步的，所述csbrxcl1-x:eu2+无铅卤化物钙钛矿发光材料在365nm激发下能发出蓝光和在x射线照射下发出蓝光并伴随蓝色余晖。
6、另一方面，本专利技术提出上述发光材料的制备方法，包括以下步骤：
7、s1：取csbr、eucl3加入到四氟聚乙烯内衬混合，得到产物a；
8、s2：接着在步骤s1得到的混合物中加入无水乙醇和top进行充分搅拌其混合均匀得到混合物b；
9、s3：将步骤s2中得到的混合物b放入烘箱进行反应，冷却到室温后，去除聚四氟乙烯内衬中的液体，用无水乙醇清洗底部粉块，烘干，得到csbrxcl1-x:eu2+无铅卤化物钙钛矿发光材料。
10、进一步的，步骤s1中csbr、eucl物质量之比为csbr：eucl＝3：1。
11、进一步的，步骤s2中top和无水乙醇加入的体积量分别为top加入3ml；无水乙醇加入7ml。
12、进一步的，步骤s3中在烘箱的反应条件为180°保温12h。
13、另一方面，本专利技术提出上述发光材料及其制备方法在实时成像及延时成像中的应用。
14、本专利技术的有益效果：
15、本专利技术提出的材料在环保性和安全性显著优于传统的铅基钙钛矿材料。铅作为重金属，长期接触对人体和环境造成极大危害，其毒性会引起神经系统损伤，尤其在儿童中影响更加严重。本专利技术采用的csbrxcl1-x:eu2+材料完全避免了铅的使用，选用了铕(eu)作为掺杂剂，eu元素具有较低的毒性，且在地壳中丰富，确保了材料的环保性和可持续性。因此，材料在生产、使用及处理过程中对环境的影响显著降低，使其在当今社会日益严格的环保法规中具备更高的应用价值。
16、其次，该材料展现出优异的光电性能，尤其是在放大器和发光器件中的应用潜力。csbrxcl1-x:eu2+材料在365nm紫外光激发下，能够发出高效的蓝光，并在x射线照射下表现出蓝光及蓝色余辉现象。其高plqy(光致发光量子产率)意味着材料在光激发下能够有效转化大量的入射光能为可见光，成为高效的发光源。得益于其独特的化学结构和掺杂元素，材料的能带结构优化、载流子迁移率提升，使得光电转换过程更为高效，满足了现代光电器件在提高光输出和效率方面的严苛要求。
17、本专利技术提出的csbrxcl1-x:eu2+材料的超长光致发光寿命为延时成像和夜光显示等应用提供了技术基础。这一现象源于材料中的晶体缺陷及其复合态的形成，能够有效抑制非辐射复合现象，从而延长发光时间。经过优化的合成条件(如反应温度、时间)，促使晶体结构更为稳定，降低了发光中心的能量损失，使得激发后的发光状态能够长时间保持。这一特性使得该材料在夜光应用和其他需要持续发光的设备中，能显著提高用户体验和功能性。
18、同时该材料展现出的光致变色特性为实时成像和延时成像技术提供了创新的解决方案。在x射线照射下，csbrxcl1-x:eu2+材料能够通过特定的物理化学变化，实现光致变色，形成独特的成像效果。这一特性主要得益于材料内部的电子转移过程和能量转移机制，使得材料在不同激励条件下能表现出不同的光学特性。结合实时成像和延时成像的双模式应用，可以为医疗成像、安防监控和高科技显示设备等领域开辟新的应用场景。基于材料固有的可调性和灵活应用，进一步推动了其在尖端技术中的实用化进程。
19、当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
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1.一种无铅卤化物钙钛矿发光材料，其特征在于，所述发光材料为无铅零维钙钛矿材料，化学式满足CsBrxCl1-x:Eu2+，其中0≤x≤1。
2.如权利要求1所述的无铅卤化物钙钛矿发光材料，其特征在于：所述x＝0.9。
3.如权利要求1所述的无铅卤化物钙钛矿发光材料，其特征在于：所述CsBrxCl1-x:Eu2+无铅卤化物钙钛矿发光材料在365nm激发下能发出蓝光和在X射线照射下发出蓝光并伴随蓝色余晖。
4.如权利要求1-3所述发光材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
5.如权利要求1所述的无铅卤化物钙钛矿发光材料，其特征在于：步骤S1中CsBr、EuCl物质量之比为CsBr：EuCl＝3：1。
6.如权利要求1所述的无铅卤化物钙钛矿发光材料，其特征在于：步骤S2中TOP和无水乙醇加入的体积量分别为TOP加入3ml；无水乙醇加入7ml。
7.如权利要求1所述的无铅卤化物钙钛矿发光材料，其特征在于：步骤S3中在烘箱的反应条件为180°保温12h。
8.如权利要求1-3所述任一项发光材料在实时成像
...【技术特征摘要】
1.一种无铅卤化物钙钛矿发光材料，其特征在于，所述发光材料为无铅零维钙钛矿材料，化学式满足csbrxcl1-x:eu2+，其中0≤x≤1。
2.如权利要求1所述的无铅卤化物钙钛矿发光材料，其特征在于：所述x＝0.9。
3.如权利要求1所述的无铅卤化物钙钛矿发光材料，其特征在于：所述csbrxcl1-x:eu2+无铅卤化物钙钛矿发光材料在365nm激发下能发出蓝光和在x射线照射下发出蓝光并伴随蓝色余晖。
4.如权利要求1-3所述发光材料的制备方法，其特征在于：包括以下步...
【专利技术属性】
技术研发人员：温雨耕，孟繁举，邱建备，段秋东，查雨，陈芳雪，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：
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