[发明专利]一种氧化硅单包铯铜氯量子点及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种氧化硅单包铯铜氯量子点及其制备方法和应用，属于量子点技术领域。本发明利用低温包覆技术，在较低温度下利用前驱体捕捉空气中的水并且进行快速水解，在铯铜氯量子点表面成功包覆氧化硅，氧化硅包覆不仅可以有效钝化铯铜氯量子点的表面缺陷，增加其发光量子产率，还可以提高量子点的稳定性。该氧化硅单包铯铜氯量子点薄膜发光量子产率高达76％，利用该氧化硅单包铯铜氯量子点制备的白光发光二极管具有发光显色指数高和色温适宜等优势，且稳定性好。在可见光通信中作为光源，其‑3dB带宽为420KHz，在OFDM模式下的比特加载达到了4bit/s/Hz。该方法具有重复性好、无高温高压条件需求、成本较低等特点，适合扩大化生产。

技术领域

本发明属于量子点技术领域，具体涉及一种氧化硅单包铯铜氯量子点及其制备方法和应用。

背景技术

无毒Cs₃Cu₂Cl₅量子点由于其容易氧化，严重制约了其在发光器件上的应用。在量子点表面进行无机氧化物包覆是一种提高其稳定性的有效方法。研究人员已经提出了利用物理沉积和前驱体水解等方法对量子点进行包覆。其中，前驱体水解的方法由于具有包覆速度快、包覆层致密以及不需要真空等特殊要求的优势，成为了目前包覆的主要方法之一。但是，在前驱体水解的方法中，需要额外加入水以促进水解的进行，因此对于钙钛矿和类钙钛矿等对水十分敏感的材料而言，这种方法也会在包覆的同时对量子点的性能产生较大的影响。

对于非铅钙钛矿量子点而言，目前其主要的应用在可见光以及X射线的探测和白光发光二极管(WLEDs)中。对于WLEDs而言，目前仅被用于照明和显示的用途。同时，其WLEDs的综合参数仍然有继续提升的空间。因此，继续优化基于非铅钙钛矿量子点的WLEDs并拓展其在其他领域上的应用是探索非铅钙钛矿量子点发展的一个重要的方向。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种氧化硅单包铯铜氯量子点的制备方法；目的之二在于提供一种氧化硅单包铯铜氯量子点；目的之三在于提供氧化硅单包铯铜氯量子点在可见光通信中的应用。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

1、一种氧化硅单包铯铜氯量子点的制备方法，所述方法如下：

向铯铜氯量子点分散液中加入四乙基硅烷，获得反应液，将所述反应液在40-70℃下先以200-400rpm的速率搅拌反应10-15min，再以20-50rpm的速率搅拌反应15-30min，随后离心取沉淀，所述沉淀经洗涤后即可；所述反应液中铯铜氯量子点与四乙基硅烷的摩尔比为1:3.2-9.6。

优选的，所述离心具体为：以9000-11000rpm的速率离心5-8min。

优选的，所述洗涤具体为：将所述沉淀分散于甲苯中，以8000-10000rpm的速率离心洗涤5-8min，即可。

优选的，所述铯铜氯量子点按如下方法制备：

(1)油酸铯前驱液的制备：将Cs₂CO₃和油酸溶于十八稀中，氮气除气后，升温至110-150℃，待Cs₂CO₃和油酸完全反应，制得油酸铯前驱液；

(2)铯铜氯量子点的制备：将CuCl加入十八稀中，氮气除气后升温至110-150℃，然后加入油胺和油酸至CuCl完全溶解，随后注入步骤(1)中制得的油酸铯前驱液，搅拌反应10-60s后立即放入冰浴中快速冷却，即可。

优选的，步骤(1)中，所述Cs₂CO₃、油酸和十八稀的质量体积比为200-400:0.6-1:10-30，mg:mL:mL。

优选的，步骤(1)中，所述CuCl、十八稀、油胺、油酸和油酸铯前驱液的质量体积比为30-45:5-15:0.5-2:0.5-2:2-5，mg:mL:mL:mL:mL。