[发明专利]一种光致发光复合材料及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及光致发光复合材料制备领域，具体涉有机钙钛矿荧光复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

近年来，有机钙钛矿材料由于其在太阳能光电转换、OLED、LED等领域的广泛应用前景，而引起了广泛的研究兴趣。但由于有机钙钛矿材料对湿度、溶剂、UV及高温非常敏感，而极大限制了其实际应用，为了提高有机钙钛矿材料的稳定性，可以将有机钙钛矿材料进行表面修饰(ACSNano,2015,9,4533)、负载在有机聚合物(Adv.Mater.2016,28,9163)或多孔性无机载体中(J.Mater.Chem.C,2015,3,11286，NanoLett.2016,16,5866)。现有的制备方法操作复杂、不易操作，如文章(Adv.Mater.2016,28,9163)描述，需要将有机钙钛矿的前驱体溶液通过加到有机聚合物树脂PVC、PS、PMMA、ABS及PC薄膜上，然后让N，N-二甲基甲酰胺前驱体溶液通过溶胀作用进入到树脂中，再在真空中将溶液挥发干，形成光致发光有机钙钛矿薄膜，发展出性能稳定的复合材料是目前有机钙钛矿材料研究的热点和难点。

发明内容

针对现有技术的上述缺陷，本发明提出了一种光致发光复合材料及其制备方法和应用。将有机钙钛矿材料与有机硅树脂进行复合，制备得到光致发光复合材料。

本发明提出的光致发光复合材料的制备方法，包括：采用扩散法通过分散有有机钙钛矿前驱体的分散液制备有机钙钛矿纳米颗粒，将有机钙钛矿纳米颗粒与有机硅树脂进行混合，制备得到光致发光复合材料。

具体地，本发明光致发光复合材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)有机钙钛矿纳米颗粒的制备

采用扩散法制备有机钙钛矿纳米颗粒：

在表面活性剂中，铅盐、卤化铵生成有机钙钛矿，然后将所述有机钙钛矿溶解在分散液中制备得到有机钙钛矿前驱体的分散液，将有机钙钛矿前驱体的分散液滴加到有机不良溶剂中，形成过饱和溶液，析出有机钙钛矿纳米颗粒；对有机钙钛矿纳米颗粒进行分离纯化，制备得到有机钙钛矿纳米颗粒。

(2)光致发光复合材料的制备

将步骤(1)制备得到的有机钙钛矿纳米颗粒加入到有机硅树脂中，机械搅拌均匀，制备

得到光致发光复合材料。

所述步骤(1)中，所述的有机钙钛矿前驱体包括铅盐、卤化铵及表面活性剂，其中，所述铅盐、卤化铵形成有机钙钛矿ABX₃的反应式如下所示：

AX+BX₂＝ABX₃

反应式(1)

其中，A为烷基胺正离子；优选地，A为C1～C20烷基胺正离子；进一步优选地，A为甲胺、乙胺、丙胺、丁胺、异丙胺、异丁胺或叔丁胺正离子；进一步优选地，A为甲胺和乙胺正离子。

B为铅(Pb)；X为卤素离子，F^-、Cl^-、Br^-或I^-。

所述

所述步骤(1)中，所述铅盐BX₂为一种或两种铅盐的混合物，如为氯化铅、溴化铅、碘化铅、醋酸铅、乙酰丙酮铅中的一种或多种；优选地，为氯化铅、溴化铅、碘化铅。

所述步骤(1)中，所述的卤化胺为一种或两种卤化胺的混合物，如为氯化甲胺、溴化甲胺、碘化甲胺、氯化乙胺、溴化乙胺、碘乙甲胺、氯化丙胺、溴化丙胺、碘化丙胺、氯化丁胺、溴化丁胺、碘化丁胺中的一种或多种；优选地，为氯化甲胺、溴化甲胺、碘化甲胺。

所述步骤(1)中，所述的表面活性剂为辛胺、十二胺、十六胺、十八胺中的一种或多种；优选地，为辛胺、十二胺。

所述步骤(1)中，所述的分散液为甲酰胺、二甲基甲酰胺、二乙基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜中的一种或多种；优选地，为甲酰胺和/或二甲基甲酰胺。

所述步骤(1)中，所述的铅盐和卤化胺的摩尔比为1：1.1～1：3.0，优选地，为1：1.1～1：1.5。

所述步骤(1)中，所述的铅盐和表面活性剂的摩尔比为1：1.1～1：2.5，优选地，为1：1.1～1：1.6。所述表面活性剂不参加反应，通过调整铅盐和表面活性剂的摩尔比，可以用于控制制备得到的有机钙钛矿纳米颗粒的尺寸。

所述步骤(1)中，所述的有机不良溶剂为丙酮、丁酮、戊酮、环己酮、乙酰丙酮、四氢呋喃、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、醋酸丁酯、二氯甲烷、三氯甲烷、1，2-二氯甲烷中的一种或两种以上；优选地，为丙酮、丁酮、甲苯和二甲苯。