[发明专利]一种室温下合成超稳定的全无机CsPbX3

说明书

本发明公开了一种室温下合成超稳定的全无机CsPbX₃钙钛矿的方法，将前驱体注入剧烈搅拌下的甲苯中，反应3~5min后用甲苯离心数次，真空干燥后获得CsPbX₃钙钛矿。以该方法合成CsPbX₃钙钛矿，不需惰性气体保护，不需加热，只需常温滴加，且操作简单，易于重现，可在短时间内大量制备，更为重要的是，此方法制备的CsPbX₃钙钛矿在乙醇等质子性溶剂中能够保持很高的稳定性，我们利用这种性质又将该方法制备的CsPbBr₃钙钛矿和SiO₂共混在无水乙醇中并剧烈搅拌，将CsPbBr₃钙钛矿固定在了SiO₂表面，获得了CsPbBr₃钙钛矿功能化的SiO₂。基于以上种种优势，使其在照明显示领域中具有很好的应用前景。

技术领域

本发明属于新型纳米材料的制备领域，涉及一种室温下合成超稳定的全无机CsPbX₃钙钛矿的方法及其应用。

背景技术

全无机钙钛矿量子点(CsPbX₃)是一种新型的纳米材料，与经典的镉系量子点相比，全无机钙钛矿量子点展现出更窄的发光峰(15～25nm)，更广的色域 (150％NTSC)，因此在量子点显示领域具有重要的应用前景。目前，全无机钙钛矿量子点的光转换效率可达20％以上，其发光效率可达90％以上，在太阳能电池,显示器等光电器件具有广泛的应用前景。

由热注射法制备钙钛矿量子点由于稳定性较弱，难以在极性溶剂中稳定存在，合成步骤复杂，合成过程需要氮气保护且需要高温反应，难以大量制备等固有的缺陷阻碍了其进一步的应用。

最近曾海波课题组开发了一种低温合成CsPbX₃钙钛矿的方法，相较于传统的热注射法该方法制备CsPbX₃钙钛矿不需要惰性气体保护，操作也更加简单，但是该方法制备的CsPbX₃钙钛矿稳定性仍然不够，对空气，水和质子性溶剂仍然很敏感，这也限制了其进一步的应用。

因此，需要开发一种不仅操作简单，重现性好，而且足够稳定的全无机钙钛矿量子点的制备方法以解决上述问题。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是提供了一种室温下合成超稳定的全无机CsPbX₃钙钛矿的方法。本方法采用APTES(3-氨基丙基-三乙氧基硅烷)为唯一配体，在低温，无惰性气体保护的条件下一步合成了对湿度和质子性溶剂显示出极大抗性的CsPbX₃钙钛矿，并可以将其作为硅烷化试剂进一步修饰在SiO₂表面。

本发明所要解决的技术问题是提供了所述的CsPbBr₃钙钛矿在制备光电器件方面的应用。

本发明所要解决的技术问题是提供了一种CsPbBr₃钙钛矿功能化的SiO₂及其制备方法。

技术方案：本发明的技术方案如下：一种室温下合成超稳定的全无机CsPbX₃钙钛矿的方法，该方法包括以下步骤：

(1)将CsX和PbX₂完全溶解在N,N-二甲基酰胺中后，加入APTES后，得到前驱体溶液；

(2)将步骤(1)得到的前驱体溶液注入到甲苯中，持续剧烈搅拌反应得到沉淀物；

(4)离心收集步骤(2)中的沉淀物，真空干燥后获得CsPbX₃钙钛矿粉末。

其中，所述X为Cl，Br或I中的一种或几种。

步骤(1)中N，N-二甲基酰胺的体积为5～20mL，APTES的体积为0.1～1.5mL；