[发明专利]一种卤化物纳米晶弥散玻璃及其应用

说明书

本发明涉及一种卤化物纳米晶弥散玻璃及其应用。所述弥散玻璃的表层为Cs离子交换层，所述卤化物纳米晶分布于所述Cs离子交换层中，所述卤化物纳米晶包括CsPbX₃、Cs₄PbX₆、CsX或KX中的一种或两种以上的组合，其中X为Cl、Br、I中的一种或两种以上的组合。本发明采用阳离子交换在玻璃表层一定深度范围内实现了卤化物纳米晶以及铯铅卤钙钛矿纳米晶的可控制备，并结合玻璃组成设计与阳离子交换工艺调整，可实现多种铯铅卤钙钛矿纳米晶与卤化物纳米晶在玻璃表层中的可控制备。本发明所提供的铯铅卤钙钛矿纳米晶弥散玻璃可在玻璃表层中制备出深度范围可控、晶体种类可控、吸收及发光波段可调的铯铅卤钙钛矿纳米晶，在照明、背光源、信息显示等领域具有应用价值。

技术领域

本发明属于纳米晶材料及其制备方法领域，特别涉及一种卤化物纳米晶弥散玻璃及其应用。

背景技术

卤化物纳米晶，尤其是铯铅卤钙钛矿纳米晶是一类重要的发光材料，在照明、背光源、信息显示等领域具有重要的应用价值。但铯铅卤钙钛矿纳米晶稳定性较差，制约了其广泛应用。通常需要采用包覆等技术手段或者弥散至稳定的材料中提升其稳定性。玻璃材料具有良好的稳定性，将铯铅卤钙钛矿纳米晶弥散其中，能够隔绝外界环境对铯铅卤钙钛矿纳米晶的稳定性的影响。尽管铯铅卤钙钛矿纳米晶弥散玻璃制备工艺成熟，但通常采用熔融-成形-热处理的方式制备，所形成的铯铅卤钙钛矿纳米晶在玻璃基质中随机分布，难以制备光电功能器件。采用上述方法制备的铯铅卤钙钛矿纳米晶弥散玻璃，通常玻璃中所形成的铯铅卤钙钛矿纳米晶密度较低，难以实现对特定光源的有效吸收，并易导致严重的自吸收现象，降低光电器件的整体效率。因此，急需开发一种新型的铯铅卤钙钛矿纳米晶弥散玻璃的制备方法。

发明内容

本发明为解决上述技术问题提供一种卤化物纳米晶弥散玻璃及其应用。该方法采用阳离子交换在玻璃表层一定深度范围内实现了卤化物纳米晶以及铯铅卤钙钛矿纳米晶的可控制备，并结合玻璃组成设计与阳离子交换工艺调整，可实现多种铯铅卤钙钛矿纳米晶与卤化物纳米晶在玻璃表层中的可控制备。本发明所提供的铯铅卤钙钛矿纳米晶弥散玻璃可在玻璃表层中制备出深度范围可控、晶体种类可控、吸收及发光波段可调的铯铅卤钙钛矿纳米晶，在照明、背光源、信息显示等领域具有应用价值。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

一种卤化物纳米晶弥散玻璃，所述弥散玻璃的表层为Cs离子交换层，所述卤化物纳米晶分布于所述Cs离子交换层中，所述卤化物纳米晶包括CsPbX₃、Cs₄PbX₆、CsX或KX中的一种或两种以上的组合，其中X为Cl、Br、I中的一种或两种以上的组合。

优选的，所述离子交换层深度为0～80μm。

优选的，所述玻璃的网络形成体为SiO₂、B₂O₃、GeO₂、TeO₂或P₂O₅中的一种或两种以上的组合。

优选的，所述玻璃的网络形成体为SiO₂、B₂O₃或P₂O₅中的一种或两种以上的组合。

优选的，所述玻璃的网络形成体为SiO₂，或SiO₂与B₂O₃的组合。

优选的，所述玻璃的组成按照摩尔百分比包括：PbO:1～8％，AX:3～16％，其中A为Li、Na或K中的任意一种或两种以上的组合，X为Cl、Br或I中的一种或两种以上的组合。

优选的，所述的卤化物纳米晶CsPbX₃的具体种类与玻璃中含有的卤素元素相对应。