[发明专利]核壳结构的钙钛矿量子点聚合物微球的制备方法及其应用

说明书

本发明涉及钙钛矿量子点技术领域，具体涉及一种核壳结构的钙钛矿量子点聚合物微球的制备方法及其应用；本发明通过三元同轴静电喷雾法制备三层核壳结构的聚合物微球，溶剂干燥后，钙钛矿在聚合物微球核层原位生成，通过选用不同类型的聚合物材料作为核壳层对水氧进行阻隔，从而提升钙钛矿量子点的老化稳定性；所合成的核壳结构的钙钛矿量子点聚合物微球可以分散到常规的光固化或热固化胶水中，制备成钙钛矿量子点薄膜，应用到广色域液晶显示的背光模组中。

技术领域

本发明涉及钙钛矿量子点技术领域，具体涉及一种核壳结构的钙钛矿量子点聚合物微球的制备方法及其应用。

背景技术

钙钛矿量子点由于其离子性特征，其对水氧极其敏感，通常将钙钛矿量子点通过聚合物材料包覆并制备成钙钛矿量子点膜，应用在广色域液晶显示器的背光模组中。钙钛矿量子点聚合物材料是制作钙钛矿量子点膜的关键材料，目前，现有工艺中，一般先合成钙钛矿量子点，纯化后的钙钛矿量子点再与聚合物或者聚合物单体进行混合，通过加热或光照的方式制备得到钙钛矿量子点聚合物材料。钙钛矿量子点在合成过程中需要通过油酸油胺等配体来控制钙钛矿量子点的成核与生长，以得到粒径均一的钙钛矿量子点。

然而，过量的配体及反应原料需要通过高速离心分离去除，大大降低了钙钛矿量子点的合成效率。将钙钛矿分散到聚合物微球中，也是提升钙钛矿量子点稳定性的方法之一，通常也是先合成钙钛矿量子点，再进行钙钛矿量子点聚合物微球的制备，同样具有步骤繁琐、工艺复杂的问题；再者，其所制备的钙钛矿量子点聚合物微球本身的光学性能和稳定性也相对较差。

发明内容

本发明的目的是提供一种核壳结构的钙钛矿量子点聚合物微球的制备方法及其应用，本发明通过三元同轴静电喷雾法制备三层核壳结构的聚合物微球，溶剂干燥后，钙钛矿在聚合物微球核层原位生成，通过选用不同类型的聚合物材料作为核壳层对水氧进行阻隔，从而提升钙钛矿量子点的老化稳定性；所合成的核壳结构的钙钛矿量子点聚合物微球可以分散到常规的光固化或热固化胶水中，制备成钙钛矿量子点薄膜，应用到广色域液晶显示的背光模组中。

本发明采用以下技术方案解决上述技术问题的：

一种核壳结构的钙钛矿量子点聚合物微球的制备方法，包括以下步骤：

一、核层电喷液的制备；

将聚偏氟乙烯及第一有机溶剂混合均匀，然后向其中加入质量为第一有机溶剂1.2～2.5%的三乙胺；所得混合液的温度升至50～60℃，并在此温度下保温静置处理30～40min；待处理完毕后，分别向其中投入质量为聚偏氟乙烯15～30%的2-（2-羟基-4-甲基丙烯酰氧基苯基）苯并三唑及1.5～3.6%的过氧化二苯甲酰；将之混合均匀后，在氮气的保护下，以65～85℃的温度保温反应8～15h；待反应完毕后，将其自然冷却至室温，向其中加入化合物AX、BX₂，并以200～300r/min的速率匀速预搅拌10～15h，然后以1800～2000r/min的速率高速搅拌30～40min；然后对其进行过滤处理，得到澄清透明的核层电喷液；

其中，AX、BX₂的摩尔比为1：1～3，AX与BX₂总重量与聚偏氟乙烯的重量百分比为0.2～10%，所得溶液的固含量为10～30%；

所述化合物AX、BX₂中，A为金属阳离子或者带正电荷的有机阳离子，其为Cs⁺、Rb⁺、FA⁺（HN＝CHNH3⁺）、OA⁺(CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2NH3⁺)的一种或几种的混合；

B为金属阳离子，Pb²⁺、Sn²⁺、Sb²⁺、Zn²⁺、Mn²⁺、Cu²⁺中的一种或几种的混合；