[发明专利]一种制备高亮度稳定有机-无机杂化钙钛矿CH3

说明书

本发明提供了一种原位引入硫氰酸基团制备具有高荧光量子产率和稳定性的CH₃NH₃PbBr₃量子点的方法，即在采用配体辅助沉淀法制备CH₃NH₃PbBr₃量子点的过程中，将带有硫氰酸基团的硫氰酸铅作为铅源引入到前躯体溶液中，制备CH₃NH₃PbBr₃量子点。制备的CH₃NH₃PbBr₃量子点具有可协调发光，高荧光量子产率，较好的空气稳定性等优点。

技术领域

本发明属于量子点领域，具体涉及一种制备高亮度稳定有机-无机杂化钙钛矿CH₃NH₃PbBr₃量子点的方法。

背景技术

近年来，有机-无机杂化钙钛矿(CH₃NH₃PbX₃,X＝Cl,Br,I)纳米颗粒由于具有低成本、波长可调、发射光谱窄、荧光量子产率高、可溶液加工等优点，在电致发光、激光、显示等领域显示出巨大的潜力。目前，研究人员通过采用不同的制备方法，优化合成条件，已经能够制备出具有高荧光量子产率的、发光性能可调的有机-无机杂化钙钛矿量子点。然而，要想实现其商业化应用，有机-无机杂化钙钛矿量子点的稳定性是一大挑战。由于有机-无机杂化钙钛矿材料的形成能低、晶体结构不够稳固，以及甲胺阳离子具有强的亲水性和挥发性，在光、热、水、氧等(尤其是水)环境因素的诱导下，有机-无机杂化钙钛矿量子点易被破坏而导致分解，从而稳定性差。

为了提高有机-无机杂化钙钛矿量子点的稳定性，研究人员采用了不同的方法。如采用直链或支链配体、氨基功能化硅烷、金刚烷基铵等进行表面包覆，或将量子点包埋在氧化硅球或介孔氧化硅中。研究表明，以上措施能够有效提高有机-无机杂化钙钛矿量子点的稳定性，但这些方法仍存在不足之处，如：需要特殊的配体或工艺步骤十分复杂。因此，探索一种简单高效的方法来制备具有高荧光量子效率和稳定性的有机-无机杂化钙钛矿量子点十分重要。

我们在采用配体辅助沉淀法(ligand-assisted reprecipitation method)制备CH₃NH₃PbBr₃量子点的过程中发现，当将硫氰酸铅(Pb(SCN)₂)作为铅源引入到前躯体溶液中后，原位引入的硫氰酸基团能够明显改善CH₃NH₃PbBr₃量子点的稳定性，提高荧光量子产率，且通过调控硫氰酸铅的用量，能够调控CH₃NH₃PbBr₃量子点的发光峰位。到目前为止，这种原位引入硫氰酸基团制备CH₃NH₃PbBr₃量子点的方法，国内外尚无相关文献和专利报道。

发明内容

本发明的目的是提供了一种原位引入硫氰酸基团制备具有高荧光量子产率和稳定性的CH₃NH₃PbBr₃量子点的方法，即在采用配体辅助沉淀法制备 CH₃NH₃PbBr₃量子点的过程中，将带有硫氰酸基团的硫氰酸铅作为铅源引入到前躯体溶液中，制备CH₃NH₃PbBr₃量子点。

本发明是通过以下技术方案实现的。

有机-无机杂化钙钛矿CH₃NH₃PbBr₃量子点制备方法如下：

(1)前驱体溶液的制备：