[发明专利]基于烯丙基季铵盐配体的复合钙钛矿量子点及其制备方法

说明书

本发明提供了一种复合钙钛矿量子点，包括钙钛矿量子点和包覆在所述钙钛矿量子点表面的烯丙基季铵盐配体，所述烯丙基季铵盐配体的分子结构如下式1所示，所述式1中，R为碳原子数量为8‑18的烷基或烯基，X^‑为卤素阴离子。

技术领域

本发明属于半导体发光材料技术领域，尤其涉及一种基于烯丙基季铵盐配体的复合钙钛矿量子点及其制备方法。

背景技术

钙钛矿量子点是一种新型高效的发光材料，具有很高的量子效率，发光波长可调，发光质量高，是一种十分有潜力的新型发光材料，广泛用于LED、太阳能电池、光探测器等器件的制造。

在钙钛矿量子点的制备过程中，一般采用油酸、油胺作为配体，以约束量子点生长过程，并使量子点悬浮在溶剂中，形成钙钛矿量子点的分散液，以方便旋涂工艺制备发光器件。但是由于油酸和油胺配体在量子点表面的吸附是一个动态的过程，导致钙钛矿量子点表面缺陷增多，降低了荧光量子效率；同时，由于钙钛矿量子点属于离子型晶体，空气中的水、O₂通过溶剂扩散到量子点表面，与量子点中的离子发生化学反应，破坏量子点的晶体结构，造成量子点发光效率降低。钙钛矿量子点的稳定性是其实用化道路上的严重障碍，因此，开发一种能够提高钙钛矿量子点稳定性的配体具有重要的实际意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种通过含烯丙基的配体聚合包覆在表面、获得高稳定性的基于烯丙基季铵盐配体的复合钙钛矿量子点及其制备方法，旨在解决现有的钙钛矿量子点表面缺陷多，且水、O₂容易渗透破坏量子点的晶体结构，导致钙钛矿量子点稳定性差，降低发光性能的问题。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明一方面提供一种复合钙钛矿量子点，包括钙钛矿量子点和包覆在所述钙钛矿量子点表面的烯丙基季铵盐配体，所述烯丙基季铵盐配体的分子结构如下式1所示，

所述式1中，R为碳原子数量为8-18的烷基或烯基，X^-为卤素阴离子。

优选的，所述X^-选自Cl^-、Br^-、I^-中的一种。

优选的，所述烯丙基季铵盐配体通过双键聚合交联形成网状聚合物，包覆在所述钙钛矿量子点表面。

本发明一方面提供一种烯丙基季铵盐配体的制备方法，包括以下步骤：

提供二甲基长链烷胺、卤代丙烯和反应溶剂，将所述二甲基长链烷胺和所述卤代丙烯分别溶于所述反应溶剂中，配置得到二甲基长链烷胺溶液和卤代丙烯溶液，其中，所述二甲基长链烷胺中的长链烷的碳原子数量为8-18；

在所述二甲基长链烷胺溶液加热搅拌的条件下，加入所述卤代丙烯溶液，反应制备得到烯丙基季铵盐配体。

优选的，配置所述二甲基长链烷胺溶液的步骤中，按所述二甲基长链烷胺与所述反应溶剂的体积比为1:5～1:50配置。

优选的，配置所述卤代丙烯溶液的步骤中，按所述卤代丙烯与所述反应溶剂的体积比为1:5～1:50配置。

优选的，制备所述烯丙基季铵盐配体的步骤中，所述卤代丙烯溶液的滴加量满足：所述二甲基长链烷胺和所述卤代丙烯的体积比为1:1～1.5。

优选的，制备所述烯丙基季铵盐配体的步骤中，加热搅拌使得反应体系的温度为30-80℃，滴加完所述卤代丙烯溶液后，保持恒定温度±2℃继续反应0.5-4h。

本发明再一方面提供一种复合钙钛矿量子点的制备方法，包括以下步骤：