[发明专利]一种苯并咪唑阳离子100型二维钙钛矿材料、制备方法及其应用

说明书

本发明涉及一种苯并咪唑阳离子100型二维钙钛矿材料、制备方法及其应用，属于发光材料技术领域。所述材料的化学式为(C₇H₇N₂)₂BX₄，B为金属离子Pb²⁺、Sn²⁺或Ge²⁺，X为卤素离子Cl^‑或Br^‑。所述材料稳定性高，其中100型2D钙钛矿材料(C₇H₇N₂)₂PbBr₄展现出明亮的深蓝光发射；结构规则的100型2D钙钛矿材料(C₇H₇N₂)₂PbCl₄为单一组分白光发光材料。使用本发明所述降温法制备的晶体材料相比于反溶剂和挥发法具有更大的尺寸，得到的晶体透明无明显晶界，晶体缺陷态较少，为结构规则长程有序的近完美的单晶材料。

技术领域

本发明涉及一种苯并咪唑阳离子100型二维钙钛矿材料、制备方法及其应用，属于发光材料技术领域。

背景技术

在过去的十年中，固态照明(SSL)在汽车照明、建筑照明和一般照明市场中崭露头角。与传统的白炽灯、荧光灯相比，具有能耗低、效率高、寿命长等优点。典型的SSL设备包括涂有单个荧光粉的发光二极管(LED)(例如，涂有黄色荧光粉的蓝色LED)或涂有混合荧光粉的LED(例如，涂有蓝色和黄色荧光粉的紫外线LED)。尽管白色发光二极管的下转换技术取得了重大进展，但仍存在许多问题和挑战限制了其发展，例如，由于发射光谱的不连续性，单色性表现往往较差。另一方面，混合荧光粉会由于自吸收效应而降低效率。同时，由于不同的衰减程度，荧光粉的发光颜色会随着时间的变化而变化。为了解决这些问题，研制一种单组分白光发射荧光粉一个理想的解决方案。目前这种材料比较少见。其中大部分为掺杂稀土元素的无机材料。这些无机荧光粉的发光效率普遍较低，制造工艺复杂，制造成本较高。因此，开发新型单一组分白光材料具有十分重要的意义。目前110型结构扭曲波纹状二维材料因具有单一组分宽峰白光发射特性而受到广泛关注，但是110型二维(2D)材料扭曲的波纹构型主要由A位阳离子胺基上的氢原子与铅卤八面体的卤素原子间形成的氢键作用力稳定，因此相对于100构型的二维钙钛矿材料结构稳定性较差。目前尚未发现结构规则无扭曲的具有单一组分白光的100型二维钙钛矿。此外，固态照明需要产生红、绿、蓝光源横跨全色域而需要产生白光，蓝光发射材料已经被证明是最具挑战性的，寻找高效窄带纯蓝光发射特性的100型二维钙钛矿材料至关重要。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种苯并咪唑阳离子100型二维钙钛矿材料、制备方法及其应用。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种苯并咪唑阳离子100型二维钙钛矿材料，所述材料的化学式为 (C₇H₇N₂)₂BX₄，B为金属离子Pb²⁺、Sn²⁺或Ge²⁺，X为卤素离子Cl^-或Br^-。

优选的，所述材料的化学式为(C₇H₇N₂)₂PbCl₄(简称BM-Cl)。

优选的，所述材料的化学式为(C₇H₇N₂)₂PbBr₄(简称BM-Br)。

一种苯并咪唑阳离子100型二维钙钛矿单晶材料的制备方法，所述方法步骤如下：