[发明专利]一种近红外发射的零维Sb基金属卤化物材料及制备方法

说明书

本发明公开了一种近红外发射的零维Sb基金属卤化物材料及制备方法；该卤化物材料化学组成式为(C₁₃H₂₂N)SbCl₄；其制备方法为：将有机配体和锑源加入到氯化氢水溶液中，加热溶解形成透明溶液A；将透明溶液A自然冷却到室温得到粉末样品，洗涤，干燥，得到卤化物粉末；或将步骤(1)透明溶液A以20‑30℃/天的速率降至室温，得到无色透明的棒状晶体，洗涤，干燥，得到近红外发射的零维Sb基金属卤化物单晶。本发明制备方法的原料丰富且价格低廉，合成工艺简单，能够进行大规模生产；本发明合成的卤化物材料填补了零维金属卤化物材料在近红外研究领域的空白，极大地扩展了零维金属卤化物材料在近红外领域的应用。

技术领域

本发明属于光学材料技术领域；具体涉及一种近红外发射的零维Sb基金属卤化物材料及制备方法。

背景技术

近红外光源因其热效应低、无损、穿透性好等优点，在物理治疗、夜视、智能设备、红外光谱检测等领域得到了广泛的研究。特别是在700-1100nm的近红外辐射，它对生物组织具有明显的穿透深度，可以很容易地用于对人体的身体功能进行无害的诊断。传统的宽带近红外光源，如卤素灯、钨灯等，存在着尺寸大、效率低、寿命短、与红外探测器匹配度差等缺点，因此探索新型近红外发光材料是目前研究的一点热点。

近年来，零维金属卤化物材料作为钙钛矿卤化物的衍生物，因其结构的多样性和光致发光的可调性在可见光领域显示出了前所未有的应用前景，尤其是在宽带照明和窄带显示领域。通过选择合适的金属卤化物，已经实现了高效的红，橙，黄，绿和蓝光。然而，尽管近红外光源具有巨大的商业潜力，但目前尚未设计出具有高发光效率的宽带近红外发射零维金属卤化物材料，扩展其在近红外领域的应用，例如：物理治疗、夜视、智能设备、红外光谱检测，人脸识别等。因此设计宽带近红外发射得零维金属卤化物材料是目前金属卤化物体系的一个挑战。其次，零维金属卤化物合成工艺简单(液相合成)，原料丰富且价格低廉，能够进行大规模生产，具有潜在的应用优势。

目前也报道了几例近红外发射的零维金属卤化物，例如杂化的Bmpip₂SnI₄和全无机的Cs₂ZnCl₄:Sb³⁺和Rb₂InBr₅·H₂O:Sb³⁺(Adv.Optical Mater.2021,2100434，Tailoringthe Broadband Emission in All-Inorganic Lead-Free 0D In-Based Halides throughSb³⁺Doping)。然而，它们中最大的发射波长位于760nm，其光谱有很大一部分位于可见光区域。因此，设计长波段近红外发射的零维金属卤化物材料是目前的研究重点，其次对近红外光源的发展也具有重要的意义。

发明内容

本发明目的之一是探索近红外发射的零维金属卤化物，填补金属卤化物在近红外领域的空白。

本发明目的之二是克服现有技术的不足，提供一种发射峰位于880nm的宽带近红外发射的零维金属卤化物。

本发明目的之三是提供一种制备上述近红外发光材料的制备方法。该制备方法简单、易于操作、设备成本低且无污染。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种近红外发射的零维Sb基金属卤化物材料，其化学组成式为(C₁₃H₂₂N)SbCl₄，其发光来自于Sb³⁺离子三重态自陷激子发射。

优选的，所述近红外发射的零维Sb基金属卤化物材料为粉末或单晶。

上述的近红外发射的零维Sb基金属卤化物材料的制备方法，包括以下步骤：