[发明专利]一种二氧化硅包覆的全无机钙钛矿核壳结构量子点的制备方法

说明书

本发明涉及一种二氧化硅包覆的全无机钙钛矿核壳结构量子点的制备方法，先分别取碳酸铯完全溶解在正辛酸中得到铯前驱体溶液，溴化铅和四正辛基溴化铵和溶解在甲苯中得到溴化铅/甲苯溶液；接着，将氨基硅烷偶联剂、铯前驱体溶液依次加入到溴化铅/甲苯溶液中，搅拌反应，所得产物分离、干燥，即得到目的产物。与现有技术相比，本发明的制备方法简单，条件宽松，所制得产物荧光特性没有下降，且稳定性相较于单纯的CsPbBr₃有了大幅的提高，可作为荧光粉封装成光电器件进行应用。

技术领域

本发明属于半导体发光材料合成技术领域，涉及一种二氧化硅包覆的全无机钙钛矿核壳结构量子点的制备方法。

背景技术

钙钛矿量子点具有发射峰半高宽窄、量子效率高、色域广且光谱易调谐的特点，在半导体照明、太阳能电池、显示设备、生物医学等领域有着巨大的应用潜力。但是，全无机钙钛矿量子点CsPbBr₃在拥有大量优秀的光学特性优势的同时，却对空气、湿度、光照和温度极为敏感，使得其优秀的光学参数大打折扣。因此，如何提升CsPbBr₃的稳定性是当前领域内研究的一大热点。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种二氧化硅包覆的全无机钙钛矿核壳结构量子点的制备方法。在不需要加热和惰性气体保护的条件下，敞开反应体系即可将CsPbBr₃量子点嵌入到二氧化硅基质中，同时还在CsPbBr₃周围形成了Cs₄PbBr₆对发光的CsPbBr₃量子点进行二次保护，制备方法简单、合成周期极短、反应体系条件宽松，即可得到稳定性高的由二氧化硅包覆的发光量子点。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种二氧化硅包覆的全无机钙钛矿核壳结构量子点的制备方法，先分别取碳酸铯完全溶解在正辛酸中得到铯前驱体溶液，溴化铅和四正辛基溴化铵和溶解在甲苯中得到溴化铅/甲苯溶液；接着，将氨基硅烷偶联剂、铯前驱体溶液依次加入到溴化铅/甲苯溶液中，搅拌反应，所得产物分离、干燥，即得到目的产物。

进一步的，所述的氨基硅烷偶联剂为3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷或3-(2-氨基乙基氨基)丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种或几种。

进一步的，碳酸铯、溴化铅、四正辛基溴化铵和氨基硅烷偶联剂的添加量之比为1mmol：1mmol：2mmol：0.7mL。

进一步的，铯前驱体溶液中，碳酸铯与正辛酸的添加量之比为1mmol：5mL。

进一步的，溴化铅/甲苯溶液中，溴化铅、四正辛基溴化铵和甲苯的添加量之比为1mmol：2mmol：3mL。

进一步的，氨基硅烷偶联剂与铯前驱体溶液分别加入溴化铅/甲苯溶液的间隔为5-30s。

进一步的，搅拌反应的时间为20-40min。

进一步的，整个制备过程的温度为室温。

进一步的，所得产物分离、干燥的过程具体为：取正己烷加入到搅拌反应产物中，在8000rpm的速率离心5min，分离上清液，将沉积物再次分散在正己烷中，5000rpm的速率离心5min，弃去上清液，将沉淀物在40℃条件下干燥48h后研磨成粉末，即为目的产物。