[发明专利]一种提高钙钛矿量子点稳定性的方法

说明书

一种提高钙钛矿量子点稳定性的方法，涉及量子点的制备。包括以下步骤：1)将铯放入十八烯和油酸的混合溶液中加热反应，即得Cs前驱体溶液；2)在惰性气氛保护下，将碘化铅固体加入叔十二硫醇，以及有机酸、有机铵、有机膦类配体中的至少一种，再加热溶解在十八烯溶剂中，然后加入步骤1)所得的Cs前驱体溶液，反应后将反应容器置于冰水浴中停止反应，得混合溶液；3)将步骤2)得到的混合溶液离心，得到的沉淀溶解于环己烷中，即得CsPbI₃量子点的溶液。从量子点自身组成和修饰的角度提高了量子点本身的稳定性，原料易得，不添加新的合成步骤。

技术领域

本发明涉及量子点的制备，尤其是涉及一种提高钙钛矿量子点稳定性的方法。

背景技术

量子点是一类颗粒尺寸在纳米级的半导体，由于其自身的量子限域效应和表面效应而具有许多优良的光学特性，在生物医学、太阳能电池、照明及显示等领域均具有重要的应用。纯无机钙钛矿量子点自2015年1月被Kovalenko等人报道(Nano Lett.,2015,15,3692-3696)以来，因其发光颜色可调、高亮度、高效率和高电子迁移率等优点引起了研究者的广泛关注，被广泛应用于光致发光、电致发光器件及太阳能电池等领域。其中，钙钛矿量子点的红色发光主要靠CsPbI₃组分来实现。但CsPbI₃钙钛矿量子点并不稳定，如CsPbI₃量子点在空气中两天后即发生了变质(J.Phys.Chem.Lett.,2016,7,495-503)。这成为其应用中一个急待解决的突出问题。

发明内容

本发明的目的在于针对CsPbI₃钙钛矿量子点在空气及一定的湿度、光照等自然存储条件下的不稳定性，提供一种提高钙钛矿量子点稳定性的方法。

本发明包括以下步骤：

1)将铯放入十八烯和油酸的混合溶液中加热反应，即得Cs前驱体溶液；

2)在惰性气氛保护下，将碘化铅固体加入叔十二硫醇，以及有机酸、有机铵、有机膦类配体中的至少一种，再加热溶解在十八烯溶剂中，然后加入步骤1)所得的Cs前驱体溶液，反应后将反应容器置于冰水浴中停止反应，得混合溶液；

3)将步骤2)得到的混合溶液离心，得到的沉淀溶解于环己烷中，即得CsPbI₃量子点的溶液。

在步骤1)中，所述铯可选自铯金属或铯盐，所述铯盐可选自碳酸铯、硫酸铯、乙酸铯等中的至少一种；所述加热反应可在惰性气体保护下加热反应；所述惰性气体可采用氮气或氩气等。

在步骤2)中，所述叔十二硫醇的配位数目可以通过加入的叔十二硫醇的量来调节，也可以通过改变Pb和Cs的原料比例来调节量子点表面Pb与硫醇的配位情况；所述Cs与Pb的摩尔比可为75︰1～1︰50。

在步骤3)中，所述离心可置于离心机中离心。

本发明主要通过加入叔十二硫醇作为提高稳定性的配体来实现。本发明的优点在于：1)从量子点自身组成和修饰的角度提高了量子点本身的稳定性，而非从复合材料的角度来提高稳定性。2)硫醇配体的加入明显将稳定性由约3～5天(对比例一的样品)提高至两个月(实施例1的样品)，且原料易得，不添加新的合成步骤。

附图说明

图1为实施例1样品的吸收和发射光谱。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步的详细描述，但具体实施例并不对本发明作任何限定。

对比例1：