全无机蓝光CsPbBr2Cl钙钛矿量子点及其制备方法

本发明涉及钙钛矿量子点制备，尤其涉及一种全无机蓝光cspbbr2cl钙钛矿量子点及其制备方法。

背景技术：

1、卤化铅铯(cspbx3)全无机胶体钙钛矿量子点(peqds)是一类新兴的纳米晶体材料，由于其优越的光电性能而备受关注。相对于传统的大尺寸钙钛矿材料，cspbx3量子点具有许多独特的优势。首先，cspbx3量子点具有较高的光致发光量子产率(plqy)，即在外界激发下产生的光子数量与吸收光子数量之比，这意味着量子点能够更高效地将能量转化为光信号，这对于光电器件的性能至关重要。其次，cspbx3量子点具有高色纯度，即它们能够发出非常纯净的色彩。这使得量子点在显示技术和照明应用中具有广泛的应用前景，例如用于显示屏和led照明设备。此外，cspbx3量子点还具有高载流子迁移率和长载流子扩散长度，这意味着它们能够更有效地传输和传导电荷。这使得量子点在光电转换器件(如太阳能电池和光电探测器)中表现出更高的效率和性能。然而，cspbx3量子点在实际应用中面临一些挑战。例如，在电场作用下，混合卤素离子可能会导致钙钛矿量子点的相分离，导致光谱漂移的问题。此外，蓝光cspbx3量子点通常存在大量的卤素空位，这些空位会影响发光性能并降低量子点的稳定性。为了克服这些问题，研究人员通常采取表面工程来修饰量子点表面，以减少卤素空位引起的非辐射复合过程。总的来说，cspbx3量子点作为新型光电材料，在各种光电器件中具有巨大的潜力。通过不断改进制备技术和优化表面工程策略，可以进一步提高cspbx3量子点的性能和稳定性，推动其在实际应用中的广泛应用。

技术实现思路

1、本发明为解决上述问题，提供一种全无机蓝光cspbbr2cl钙钛矿量子点及其制备方法。

2、本发明第一目的在于提供一种全无机蓝光cspbbr2cl钙钛矿量子点的制备方法，具体包括如下步骤：

3、s1.制备卤素原子的甲苯溶液：将卤素源加入至甲苯溶液中，搅拌、超声，得到卤素原子的甲苯溶液；

4、s2.制备cs-dbsa前驱体溶液：将铯源、醋酸铅、十二烷基苯磺酸和十八烯混合，在惰性气体下反应，制备得到cs-dbsa前驱体溶液；

5、s3.制备氯掺杂蓝光cspbbr2cl钙钛矿量子点：迅速将所述卤素原子的甲苯溶液注入至所述cs-dbsa前驱体溶液中，冷却，终止反应，得到氯掺杂蓝光cspbbr2cl钙钛矿量子点；

6、s4.洗涤纯化：采用乙酸甲酯对所述氯掺杂蓝光cspbbr2cl钙钛矿量子点进行纯化，得到全无机蓝光cspbbr2cl钙钛矿量子点。

7、优选的，步骤s1中所述搅拌的温度为55～65℃、时间0.5～1.5h；所述超声时间为20～40min。

8、优选的，步骤s1中的所述卤素源为四正辛基溴化铵和四正辛基氯化铵；所述四正辛基溴化铵的添加量为8mmol，所述四正辛基氯化铵的添加量为4mmol，所述甲苯溶液的体积为20ml。

9、优选的，步骤s2具体包括如下子步骤：

10、s201.将铯源、十二烷基苯磺酸和十八烯混合，在110～130℃、氩气氛围下脱气25～35min，得到透明溶液；

11、s202.所述透明溶液在110～130℃下保温25～35min，得到cs-dbsa前驱体溶液。

12、优选的，铯源为碳酸铯；所述碳酸铯、醋酸铅、十二烷基苯磺酸和十八烯的添加量分别为0.05～0.06g、0.2～0.3g、1～1.5g和10～15ml。

13、优选的，碳酸铯、醋酸铅、十二烷基苯磺酸和十八烯的添加量分别为0.0593g、0.206g、1.2g和12ml。

14、优选的，步骤s3中，所述卤素原子的甲苯溶液的添加量为2ml。

15、优选的，在步骤s3中，所述冷却为水浴冷却，是将所述卤素原子的甲苯溶液注入至所述cs-dbsa前驱体溶液中5秒后进行。

16、优选的，步骤s4具体包括：在所述氯掺杂蓝光cspbbr2cl钙钛矿量子点中加入乙酸甲酯，以4000～6000rpm的转速离心4～6min，取上清液；将所述上清液中再次加入乙酸甲酯，以4000～6000rpm的转速离心10～20min，弃去上清液，将沉淀用甲苯溶液重新分散。

17、本发明第二目的在于提供一种全无机蓝光cspbbr2cl钙钛矿量子点，采用所述的全无机蓝光cspbbr2cl钙钛矿量子点的制备方法制得。

18、与现有技术相比，本发明能够取得如下有益效果：

19、通过引入强配体十二烷基苯磺酸(dbsa)，抑制了混合卤素离子在电场作用下的相分离，并有效降低了量子点表面的卤素空位。本发明的方法不仅改善了钙钛矿量子点的稳定性，同时保持了其高色纯度、易调带隙和窄带发射等特性。本发明使得钙钛矿量子点在蓝光peled等光电器件中具有更大的应用潜力。

技术特征：

1.全无机蓝光cspbbr2cl钙钛矿量子点的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的全无机蓝光cspbbr2cl钙钛矿量子点的制备方法，其特征在于：所述步骤s1中所述搅拌的温度为55～65℃、时间0.5～1.5h；所述超声时间为20～40min。

3.根据权利要求2所述的全无机蓝光cspbbr2cl钙钛矿量子点的制备方法，其特征在于：所述步骤s1中的所述卤素源为四正辛基溴化铵和四正辛基氯化铵；所述四正辛基溴化铵的添加量为8mmol，所述四正辛基氯化铵的添加量为4mmol，所述甲苯溶液的体积为20ml。

4.根据权利要求3所述的全无机蓝光cspbbr2cl钙钛矿量子点的制备方法，其特征在于：所述步骤s2具体包括如下子步骤：

5.根据权利要求4所述的全无机蓝光cspbbr2cl钙钛矿量子点的制备方法，其特征在于：所述铯源为碳酸铯；所述碳酸铯、所述醋酸铅、所述十二烷基苯磺酸和所述十八烯的添加量分别为0.05～0.06g、0.2～0.3g、1～1.5g和10～15ml。

6.根据权利要求5所述的全无机蓝光cspbbr2cl钙钛矿量子点的制备方法，其特征在于：所述碳酸铯、所述醋酸铅、所述十二烷基苯磺酸和所述十八烯的添加量分别为0.0593g、0.206g、1.2g和12ml。

7.根据权利要求6所述的全无机蓝光cspbbr2cl钙钛矿量子点的制备方法，其特征在于：所述步骤s3中，所述卤素原子的甲苯溶液的添加量为2ml。

8.根据权利要求7所述的全无机蓝光cspbbr2cl钙钛矿量子点的制备方法，其特征在于：在所述步骤s3中，所述冷却为水浴冷却，是将所述卤素原子的甲苯溶液注入至所述cs-dbsa前驱体溶液中5秒后进行。

9.根据权利要求8所述的全无机蓝光cspbbr2cl钙钛矿量子点的制备方法，其特征在于：所述步骤s4具体包括：在所述氯掺杂蓝光cspbbr2cl钙钛矿量子点中加入乙酸甲酯，以4000～6000rpm的转速离心4～6min，取上清液；将所述上清液中再次加入乙酸甲酯，以4000～6000rpm的转速离心10～20min，弃去上清液，将沉淀用甲苯溶液重新分散。

10.全无机蓝光cspbbr2cl钙钛矿量子点，其特征在于：采用权利要求1-9任意一项所述的全无机蓝光cspbbr2cl钙钛矿量子点的制备方法制得。

技术总结本发明涉及钙钛矿量子点制备技术领域，尤其涉及一种全无机蓝光CsPbBr<subgt;2</subgt;Cl钙钛矿量子点及其制备方法。包括：将卤素源加入至甲苯溶液中，搅拌、超声；将铯源、醋酸铅、十二烷基苯磺酸和十八烯混合，在惰性气体下反应，制备得到Cs‑DBSA前驱体溶液；迅速将卤素原子的甲苯溶液注入至Cs‑DBSA前驱体溶液中，冷却，终止反应；采用乙酸甲酯对氯掺杂蓝光CsPbBr<subgt;2</subgt;Cl钙钛矿量子点进行纯化。优点在于：引入强配体十二烷基苯磺酸，抑制了混合卤素离子在电场作用下的相分离，有效降低量子点表面的卤素空位；改善钙钛矿量子点的稳定性，同时保持了其高色纯度、易调带隙和窄带发射等特性。技术研发人员：张会丹,朱洪波,薛旭兰,张亚维,林星辰,宁永强,王立军受保护的技术使用者：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所技术研发日：技术公布日：2024/7/11