[发明专利]一种具有超强热稳定性的荧光复合薄膜及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种具有超强稳定性的荧光复合薄膜及其制备方法和应用。该制备方法包括以下步骤：制备均匀分散的介孔二氧化硅小球；将均匀分散的介孔二氧化硅小球与钙钛矿原材料混合，并通过高温煅烧处理得到荧光复合材料；将荧光复合材料过筛后与聚二甲基硅氧烷混合，得到具有超强稳定性的荧光复合薄膜。通过上述制备方法制备得到的荧光复合薄膜可以用于各类智能显示设备，照明设备中，具有较宽的色域和超强的发光稳定性。

技术领域

本发明涉及一种薄膜，尤其涉及一种具有超强热稳定性的发光薄膜及其制备方法，属于高分子膜技术领域。

背景技术

全无机卤化铅钙钛矿纳米晶(LHP)具有高的光致发光量子产率(PLQY)和高的色纯度，使其在发光二极管、显示器、辐射探测器和太阳能聚光器等不同的光电应用领域具有广阔的应用前景。为了解决这个问题，近年来已经设计出了不同的策略来保护全无机卤化铅钙钛矿纳米晶，最有前途的策略是将它们包裹在聚合物中，无机基质(包括金属氧化物，例如二氧化硅，二氧化钛，A1₂O₃和金属卤化物)或杂化化合物(例如，金属-有机骨架)。

金属氧化物由于本身化学性质稳定，可以确保LHP的热稳定性和水稳定性，同时保持其高的发光发射。在不同的金属氧化物中，介孔二氧化硅是包覆LHP的最佳候选材料之一，不仅无毒，价格低廉，且表面易于功能化，孔的大小可调。

目前，相关研究大多集中在湿化学方法(浸渍)和调整孔径，从而将CsPbBr₃量子点嵌入到介孔SiO₂中，实现封装。但是，由于开放的孔隙，CsPbBr₃量子点在面对极性溶剂(如水)时仍容易发生降解。同时，由于介孔SiO₂内的纳米晶体浓度相对较低，其亮度也可能受到影响。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的一个目的为提供一种具有超强热稳定性的发光薄膜。

本发明的另一目的是提供一种具有超强热稳定性的发光薄膜的制备方法。

为了实现上述技术目的，本发明首先提供了一种具有超强稳定性的荧光复合薄膜的制备方法，该制备方法包括以下步骤：

制备均匀分散的介孔二氧化硅小球；

将均匀分散的介孔二氧化硅小球与钙钛矿原材料混合，并通过高温煅烧处理得到荧光复合材料；

将荧光复合材料过筛后与聚二甲基硅氧烷混合，得到具有超强稳定性的荧光复合薄膜。

在本发明的一具体实施方式中，均匀分散的介孔二氧化硅小球通过以下步骤制备得到：

十六烷基三甲基氯化铵、三乙醇胺和水在50℃-80℃(优选60℃)油浴条件下以100-500转/分钟(优选150转/分钟)的搅拌速度搅拌1h-2h(优选1h)，得到透明的前体溶液；其中，十六烷基三甲基氯化铵、三乙醇胺和去离子水的混合比例为20mL-25mL：0.15-0.2g：30mL-40mL(优选24mL：0.18g：36mL)；

将正硅酸乙酯与环己烷混合，加入前体溶液中，将油浴温度保持在50℃-80℃(优选60℃)，以100-500转/分钟(优选150转/分钟)的速度持续搅拌6h-48h；其中，正硅酸乙酯、环己烷、前体溶液的混合比例为1mL：9mL-19mL：50mL-65mL(优选1mL：19mL：60mL)；

收集下水相，以9000-10000转/分钟离心10-15分钟，用乙醇洗涤，重复离心洗涤三次，最后将沉淀溶于水中，通过冷冻干燥，得到均匀分散的介孔二氧化硅小球。

其中，十六烷基三甲基氯化铵为25％wt的十六烷基三甲基氯化铵溶液，其由6g十六烷基三甲基氯化铵溶于24mL水中制备得到。

在本发明的一具体实施方式中，荧光复合材料通过以下步骤制备得到：