[发明专利]一种CsPbI3

说明书

本发明公开了一种CsPbI₃钙钛矿纳米线及其制备方法和应用，属于发光材料技术领域；所述制备方法包括：将CsBr和PbBr₂溶于N,N‑二甲基甲酰胺中，加入有机配体，搅拌得到前驱液；之后加入乙酸乙酯，搅拌得到胶体溶液，离心，对所得固体进行洗涤后分散于有机溶剂中，得到CsPbBr₃钙钛矿量子点溶液；然后将其与金属碘化物溶液混合，搅拌即可。本发明成功制备了纯度非常高且长度可控的CsPbI₃钙钛矿纳米线，该钙钛矿纳米线形貌均一，有超高的横纵比，产率接近100％，有较好的稳定性，表现出优异的发光性能，具有高的量子效率；而且该制备方法简单可控，条件温和、无需高温和气体保护，重复率高，适合规模化生产。

技术领域

本发明属于发光材料技术领域，具体涉及一种CsPbI₃钙钛矿纳米线及其制备方法和应用。

背景技术

金属卤化物钙钛矿CsPbX₃(X＝Cl、Br、I)纳米材料因具有出色的吸收性能、高电荷载流子迁移率、窄激子结合能、高稳定性和长电荷载流子寿命，使其成为光子闪存的潜在候选者。而金属卤化物钙钛矿CsPbI₃纳米线由于独特的形貌特征使得其在偏振发光和电荷传输等特性上有着比钙钛矿量子点更为特殊的优势，在激光器、光电探测器、仿生传感等领域有着广泛的应用。

目前制备钙钛矿纳米线的方法主要有热注入法与有机配体介导法。热注入法通过控制反应温度达到控制形貌的目的，但通常这类制备方法需要苛刻的合成环境，制备过程中需要高温环境，且还需要通入惰性气体进行保护，制备难度大，合成效率低，也不利于规模化生产，制备的钙钛矿纳米线量子效率较低。有机配体诱导法是通过在钙钛矿前驱体溶液中加入不同链长羧酸盐和烷基胺配体，在不同链长的有机羧酸和胺的介导下诱导钙钛矿纳米晶各向异性生长从而获得各种不同形貌的钙钛矿纳米晶，例如纳米片、纳米棒和纳米线等，但其依然需要在高温条件下制备，且由于高温带来的不稳定因素使得这类制备方法均很难达到可以很好的控制晶体生长的目的。

因此，亟待开发出操作步骤简单、反应条件温和，同时又可以有效控制钙钛矿纳米线生长的制备方法。

发明内容

为克服现有技术存在的CsPbI₃钙钛矿纳米线制备过程中形貌控制难度大、需要高温环境、需要惰性气体保护、制备过程复杂、难度大、难以规模化生产和产物稳定性不足的问题，本发明提供了一种CsPbI₃钙钛矿纳米线及其制备方法和应用，所述制备方法形貌控制简单、操作简单、条件温和、无需高温和气体保护，重复率高，且制备得到的CsPbI₃钙钛矿纳米线具有超高的横纵比、接近100％的产率以及较高的量子效率。为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

本发明提供了一种CsPbI₃钙钛矿纳米线的制备方法，包括以下步骤：

将CsBr和PbBr₂溶于N,N-二甲基甲酰胺中，加入有机配体，搅拌5min得到前驱液；

之后向步骤(1)所得前驱液中加入乙酸乙酯，搅拌5～15min得到胶体溶液，在10000r/min的转速下离心分离5min，对所得固体进行洗涤后分散于有机溶剂中，得到CsPbBr₃钙钛矿量子点溶液；

然后将步骤(2)所得CsPbBr₃钙钛矿量子点溶液与金属碘化物溶液混合，搅拌即得所述CsPbI₃钙钛矿纳米线。

进一步地，所述CsBr和PbBr₂的摩尔比为(0.8～1.2)∶1，优选为1∶1。

进一步地，所述有机配体为油酸和油胺，所述N,N-二甲基甲酰胺、油胺和油酸的体积比为(5～10)∶(0.05～0.1)∶(0.5～1.5)，优选为8∶0.08∶0.8。