[发明专利]一种铅铝混合钙钛矿蓝光量子点材料及其制备方法、应用

说明书

本发明公开一种铅铝混合钙钛矿蓝光量子点材料及其制备方法、应用，其中，所述材料包括卤化铅钙钛矿掺杂主体和铝离子掺杂前驱体，通过Al离子对卤化铅钙钛矿掺杂主体中的Pb位进行部分替换，实现了对钙钛矿量子点发光波长的调控，并且消除了由快速阴离子交换导致的光谱宽化、色品漂移等问题，同时铅位掺杂还能减少材料中重金属元素铅的含量，促进环保；进一步，本发明提供的铅铝混合钙钛矿蓝光量子点材料的制备方法简单易实现、成本低、低毒、且具有通用性；所述铅铝混合钙钛矿蓝光量子点材料能够直接用于电致发光LED或WLED中的荧光转换层中。

技术领域

本发明涉及蓝光量子点材料领域，尤其涉及一种铅铝混合钙钛矿蓝光量子点材料及其制备方法、应用。

背景技术

铅卤钙钛矿量子点结合了钙钛矿材料的优势和量子点的特性，其具有发光效率高、发光谱线窄以及发光波长可调的特性，是获得宽色域高质量显示面板的理想选择，在未来显示技术中极具商业价值。

尽管钙钛矿量子点的制备已经取得了较大进展，但是其依然存在以下问题：1、高质量蓝光材料缺乏：目前钙钛矿量子点发光波长的调节依赖卤素原子的种类，而铅氯钙钛矿量子点蓝光材料通常发光效率较低（PLQY<30%）、热稳定性较差，无法保证钙钛矿量子点器件的可靠性；虽然铅溴片状纳米晶的发射波长可从绿光蓝移至蓝光，但该体系很容易在光照下发生取向吸附，形成聚集体，导致蓝光发生红移；2、不同铅卤钙钛矿量子点之间的快速阴离子交换反应，给量子点禁带宽度可调性带来便利的同时，也带来了光谱宽化、色品漂移等一系列的潜在问题；虽然将钙钛矿量子点包埋在聚合物或氧化硅介质中能阻碍阴离子交换反应，但该策略并不适用于电致发光器件；3、铅卤钙钛矿量子点含有较重比例的重金属元素铅，不具备环境友好性，限制了其未来在发光显示领域的应用。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种铅铝混合钙钛矿蓝光量子点材料及其制备方法、应用，旨在解决现有钙钛矿蓝光量子点材料存在发光效率低、热稳定性差，以及光谱宽化和色品漂移的问题。

本发明的技术方案如下：

一种铅铝混合钙钛矿蓝光量子点材料，其中，包括卤化铅钙钛矿掺杂主体和铝离子掺杂前驱体，所述铝离子掺杂前驱体中的铝离子对卤化铅钙钛矿掺杂主体中的铅离子进行部分替换，形成高荧光量子产率的铅铝混合钙钛矿蓝光量子点材料。

所述的铅铝混合钙钛矿蓝光量子点材料，其中，所述铝离子在铅铝混合钙钛矿蓝光量子点材料中所占的重量比小于或等于10%。

所述的铅铝混合钙钛矿蓝光量子点材料，其中，所述卤化铅钙钛矿掺杂主体包括有机无机杂化钙钛矿、无机金属卤化物钙钛矿以及二维金属卤化物钙钛矿。

所述的铅铝混合钙钛矿蓝光量子点材料，其中，所述铝离子掺杂前驱体包括卤化铝、铝的金属醇盐以及硫氰酸铝。

一种如上任一所述的铅铝混合钙钛矿蓝光量子点材料的制备方法，其中，包括步骤：

A、先将卤化铅钙钛矿掺杂主体和铝离子掺杂前驱体加入十八烯溶剂中混合，然后加入等体积的油胺和油酸，加热至预定温度直至得到澄清溶液；

B、对所述澄清溶液继续加热，再次加入等体积的油胺和油酸，最后加入油酸铯前驱体，反应预定时间后，即制得所述铅铝混合钙钛矿蓝光量子点材料。

所述的铅铝混合钙钛矿蓝光量子点材料的制备方法，其中，所述卤化铅钙钛矿掺杂主体与铝离子掺杂前驱体的摩尔比为1：0.01-1：10。

所述的铅铝混合钙钛矿蓝光量子点材料的制备方法，其中，所述步骤A中的预定温度为100-200℃。

所述的铅铝混合钙钛矿蓝光量子点材料的制备方法，其中，所述步骤B中的预定时间为10-600s。