[发明专利]一种发室温磷光的有机无机杂化钙钛矿及其制备方法、应用

说明书

本发明公开了一种发室温磷光的有机无机杂化钙钛矿及其制备方法、应用，其中，所述有机无机杂化钙钛矿的制备方法包括步骤：将2‑苯基乙胺和甲醇混合，滴加HBr溶液，制备得到溴代苯乙胺；将溴代萘甲基胺、溴代苯乙胺和溴化铅溶解在N，N‑二甲基甲酰胺溶剂中得到混合溶液，其后，将所述混合溶液滴入不良溶剂中，析出有机无机杂化钙钛矿。本发明中通过将三线态能级低于无机层[PbBr₄]^2‑激发态能级的典型有机荧光分子萘甲基铵(NEA)掺入到二维的有机无机杂化钙钛矿中，实现了从无机组分到有机三重态的能量转移并生成RTP，实现了二维有机无机杂化钙钛矿中实现RTP的问题。

技术领域

本发明涉及光电材料领域，尤其涉及一种发室温磷光的有机无机杂化钙钛矿及其制备方法、应用。

背景技术

室温磷光(RTP)是在有机分子的三重态激子中产生并辐射到基态的光物理过程，室温磷光因其具有激子衰减速率慢和发光效率高等独特的优势被广泛应用在有机发光、生物光学成像以及光学防伪等领域。常用来产生室温磷光的方法有：通过引入重金属，如Pt和Ir到有机配体中，促进有机与金属间的系间窜越，从而观察到室温磷光；通过使有机分子形成晶体，减小分子震动，从而降低非辐射跃迁，产生室温磷光；或是通过把客体分子掺杂到主体分子中，使得掺杂材料具有较强的磷光发射，产生室温磷光。

目前，一些有机分子如咔唑、苯基膦等在室温磷光领域已被广泛研究，其中，有机无机杂化钙钛矿(ABX₃,A＝CH₃NH₃⁺,HC(NH₂)²⁺；B＝Pb²⁺,Sn²⁺；X＝Cl^-,Br^-,I^-)具有带隙可调，高的光吸收系数和强的光电转换效率等优点在光电领域受到广泛的关注。有机无机杂化钙钛矿可分为三维有机无机杂化钙钛矿和二维有机无机杂化钙钛矿两种，相较于三维有机无机杂化钙钛矿，二维有机无机杂化钙钛矿由于引入了更大的有机分子，可以增加材料的疏水性，使其在空气中的稳定性有显著提升，但在二维有机无机杂化钙钛矿中进行RTP的研究很少，而且很难实现。本发明中，通过引入大的π共轭有机官能团并将其与无机半导体层[PbBr₄]^2-结合，有利于产生室温磷光，制备的发室温磷光的有机无机杂化钙钛矿可以拓展其在光学领域的研究。

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发室温磷光的有机无机杂化钙钛矿的制备方法、应用，旨在解决现有的二维有机无机杂化钙钛矿中实现RTP比较困难的问题。

本发明的技术方案如下：

一种发室温磷光的有机无机杂化钙钛矿的制备方法，包括步骤：

将2-苯基乙胺和甲醇混合均匀，滴加HBr溶液，制备得到溴代苯乙胺；

将萘甲基胺和甲醇混合均匀，滴加HBr溶液，制备得到溴代萘甲基胺；

将溴代萘甲基胺、溴代苯乙胺和溴化铅溶解在N，N-二甲基甲酰胺溶剂中得到混合溶液，其后，将所述混合溶液滴入不良溶剂中，析出有机无机杂化钙钛矿。

所述的发室温磷光的有机无机杂化钙钛矿的制备方法，其中，将2-苯基乙胺和甲醇混合均匀，滴加HBr溶液，制备得到溴代苯乙胺的步骤包括：

在0℃条件下，将2-苯基乙胺和甲醇进行混合搅拌，其后，缓慢滴入HBr溶液，得到第一混合溶液；

在60-70℃条件下，蒸发所述第一混合溶液中的溶剂得到白色沉淀物，将所述白色沉淀物用乙醚进行清洗，其后，置于旋转蒸发仪中除去多余的乙醚，并于真空干燥箱中在60-70℃下干燥处理，得到溴代苯乙胺。