[发明专利]一种有机钙钛矿纳米晶的制备方法及有机钙钛矿纳米晶

说明书

本发明属于纳米晶材料制备技术领域，具体涉及一种有机钙钛矿纳米晶的制备方法及有机钙钛矿纳米晶。该方法包括获得前驱体溶液，以及对前驱体溶液进行高温抽真空的步骤，获得前驱体溶液的步骤至少包括：将有机前体盐与配体加热络合形成有机盐络合物；所述配体的结构为R1‑R‑SOsubgt;3/subgt;H，其中R选自C6～C18的亚芳基，R1选自Csubgt;n/subgt;Hsubgt;2n+1/subgt;、H中任一种，n为1～18的整数。此方法通过预先合成有机盐络合物，其具有更高的熔沸点和结合稳定性，可以在进行高温抽真空操作过程中，将有机钙钛矿纳米晶合成过程中的杂质完全去除，同时避免高温抽真空导致的有机小分子逃逸，合成的纳米晶波长可调、尺寸均一、量子效率高、稳定性高。

技术领域

本发明属于纳米晶材料制备技术领域，具体涉及一种有机钙钛矿纳米晶的制备方法及有机钙钛矿纳米晶。

背景技术

近年来卤素钙钛矿ABX₃(A＝MA⁺，FA⁺，Cs⁺；B＝Pb²⁺，Cu²⁺，Sn²⁺；X＝Cl，Br，I)纳米晶体因其优异的光电性能而受到广泛关注，具有极大的应用潜力。纯Cs基无机钙钛矿纳米晶(CsPbBr₃)在波长上具有先天的劣势，现有技术通过调节尺寸、表面改性等手段一般可以调节波长至520nm左右，却经常伴随着纳米晶团聚造成的发光性能下降。通过掺杂碘可以调节波长，但这样很容易发生卤素偏析相分离，稳定性难以保证。甲脒/甲胺溴基(FAPbBr₃/MAPbBr₃)有机钙钛矿纳米晶发光波长在520～540nm范围内，作为显示发光材料具有得天独厚的优势，绿色更纯正，色域更广，并且不需要卤素掺杂，不存在相分离问题。

通常，在合成有机钙钛矿纳米晶时，不可避免地会使用乙酸甲脒、乙酸甲胺、三水乙酸铅等价格低廉、容易获取的材料，这些材料中的醋酸根、结晶水需要在120℃左右的高温下抽真空除净，否则会影响制备出的纳米晶性能。但是这种高温抽真空工艺会将甲脒、甲胺这种有机小分子同时抽走，造成产量下降、批次重复性低、量子效率低等问题，阻碍了工业放大生产，同时有机钙钛矿纳米晶存在稳定差等问题，由此也制约着其发展应用。

为了解决在高温抽真空除杂过程中有机小分子逃逸问题以及有机钙钛矿纳米晶稳定性差的问题，现有技术通过在有机钙钛矿纳米晶合成过程中加入有机配体，比如油酸、油胺等，有机配体与甲脒的结合后形成有机盐类，但配体与有机小分子的结合不牢固，在高温抽真空加热过程中会逐渐分离，导致大部分有机小分子在高温抽真空过程中逃逸，对于解决有机小分子逃逸问题的效果甚微。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中有机钙钛矿纳米晶合成过程中存在有机小分子高温抽真空逃逸，导致有机钙钛矿纳米晶量子效率低、稳定性差的缺陷，从而提供一种解决上述技术问题的一种有机钙钛矿纳米晶的制备方法及有机钙钛矿纳米晶。

本发明的技术方案：

一种有机钙钛矿纳米晶的制备方法，包括以下步骤：获得前驱体溶液，以及对前驱体溶液进行高温抽真空，其特征在于，所述获得前驱体溶液的步骤至少包括：将有机前体盐与配体加热络合形成有机盐络合物；

所述配体的结构为R1-R-SO₃H，其中R选自C6～C18的亚芳基，R1选自C_nH_2n+1、H中任一种，n为1～18的整数。

所述R选自C6-C12的亚芳基；R1选自C_nH_2n+1、H中任一种，n为1～12的整数。

加热络合温度为40℃以上，优选为50～70℃；

络合反应时间为10min以上，优选为10～40min。