[发明专利]一种致密CsPbBr3

说明书

本发明属于氧气探测技术领域，具体涉及一种致密CsPbBr₃薄膜的制备方法及氧气传感应用，为解决现有技术制备得到的CsPbBr₃薄膜致密性差的问题，本发明提供一种致密CsPbBr₃薄膜的制备方法，即将CsPbBr₃薄膜制备在设置于基片上的Au薄膜上和/或Au薄膜边缘的基片上，制备得到的CsPbBr₃薄膜孔洞少，均匀且致密，可应用于制备氧气传感器，特别是制备无需光照室温下工作的氧气传感器；同时，本发明通过将CsPbBr₃薄膜以溶液旋涂法沉积在设置有Au薄膜对电极的基片上，制备得到一种CsPbBr₃薄膜氧气传感器，Au薄膜作为衬底使得CsPbBr₃薄膜均匀且致密，结晶性良好，在无需光照的室温条件下能够高灵敏地探测氧气。

技术领域

本发明属于氧气探测技术领域，具体涉及一种致密CsPbBr₃薄膜的制备方法及氧气传感应用。

背景技术

氧气是大气中含量第二高的气体，氧气传感器在生物，医学，运输，农业，化学反应和环境监测等领域发挥着巨大的作用。随着科技的发展，各个领域对氧气传感器提出了更高的要求，包括工作温度，灵敏度，响应速度和重复性等。传统的氧气传感器是基于金属氧化物半导体和碳基材料等制备而成的，一般需要在500℃以上工作，并且面临着灵敏度低，响应速度慢和不可重复等困难。

近年来，有机无机杂化钙钛矿材料在环境监测和气体探测等领域展现出广泛的应用前景。最近，Paolo Samorì组(M.-A.Stoeckel,M.Gobbi,S.Bonacchi,F.Liscio,L.Ferlauto,E.Orgiu,P. Samorì,Reversible,fast,and wide-range oxygen sensorbased on nanostructured organometal halide perovskite.Adv.Mater.29,1702469,2017.)以及MariaAntonietta Loi组(H.-H.Fang,S. Adjokatse,H.Wei,J.Yang,G.R.Blake,J.Huang,J.Even,M.A.Loi,Ultrahigh sensitivity of methylammonium leadtribromide perovskite single crystals to environmental gases.Sci.Adv.2,e1600534,2016.)分别报道了有机无机杂化钙钛矿薄膜(CH₃NH₃PbI₃和CH₃NH₃PbBr₃)用于室温下的氧气探测时具有很高的灵敏度，响应速度以及重复性。然而，有机无机杂化钙钛矿材料在无光照的黑暗条件下对氧气的响应微弱，在光照条件下又会与氧气发生不可逆的化学反应，造成材料的结构破坏和氧气传感器的失效。相比于有机无机杂化钙钛矿材料，纯无机钙钛矿CsPbBr₃材料具有更高的环境稳定性，有望解决钙钛矿氧气传感器的稳定性问题。