一种耐高温的金属卤化物钙钛矿量子点及其制备方法

本发明属于钙钛矿量子点领域，具体涉及一种耐高温的金属卤化物钙钛矿量子点及其制备方法。

背景技术：

1、作为信息呈现的主要媒介和人机交互的基本窗口，新型显示器已成为当今发展起来最重要的光电应用之一。其中，液晶显示(liquidcrystal display，lcd)技术因其工艺成熟、成本低廉而主导显示市场。量子点作为广色域lcd的理想发光材料之一，引起了广泛的关注。与传统的稀土掺杂荧光粉相比，量子点具有较高的plqy、较窄的(full width athalfmaxima，fwhm)和可调的带隙，使显示色域从70％提升至130％ntsc。

2、cspbx3(x＝cl，br，i)的金属卤化物钙钛矿具有离子性质、高的光致发光量子产率(plqy)、较窄的发射峰半峰宽和可调发射光谱的特征，被视为具有潜力的下一代发光材料。然而，目前的金属卤化物钙钛矿量子点的热稳定性十分差，在较高的温度下(大于100℃)容易出现荧光快速淬灭和晶体结构分解，限制了其在工业中的大规模应用。

3、现有的保护金属卤化物钙钛矿量子点的方法是通过将它们嵌入固态聚合物、介孔材料中。然而，以上策略虽然能很好提升其稳定性，但是其热稳定性依然不足(200℃测试下，荧光出现严重衰减)。而目前工业上采用上下双阻隔膜包裹钙钛矿量子点以增强其稳定性，但稳定性只能满足60℃的老化标准，而不能达到商用85℃标准。更重要的是，阻隔层的成本量子点发光薄膜总价的一半，极大地阻碍了其商业应用。

技术实现思路

1、现有的保护金属卤化物钙钛矿量子点的方法是通过将它们嵌入固态聚合物、介孔材料中。然而，以上策略虽然能很好提升其稳定性，但是其热稳定性依然不足(200℃测试下，荧光出现严重衰减)。而目前工业上采用上下双阻隔膜包裹钙钛矿量子点以增强其稳定性，但稳定性只能满足60℃的老化标准，而不能达到商用85℃标准。更重要的是，阻隔层的成本占pqdf总价的一半，极大地阻碍了其商业应用。

2、以上方法均不能完美保护钙钛矿量子点，其在高温受热环境下依然会出现分解和荧光淬灭现象。

3、为了解决上述存在的技术问题，本申请提供如下技术方案：

4、本发明提供一种耐高温的金属卤化物钙钛矿量子点的制备方法，包括如下步骤：

5、(1)将溴化铅加入含有金属盐的水溶液中，得到混合溶液a；

6、(2)向所述混合溶液a中加入溴化铯，混合，得到混合溶液b；

7、(3)向所述混合溶液b中加入二氧化硅纳米颗粒，搅拌，过滤，干燥，得到量子点粉末；

8、(4)采用气相沉积法，将含氟硅烷包覆于所述量子点粉末的表面，得到所述耐高温的金属卤化物钙钛矿量子点。

9、优选的，所述金属盐选自溴化钾、氯化钙或硫代硫酸钠。

10、优选的，所述含氟硅烷选自全氟十七烷三甲基氧硅烷。

11、优选的，所述步骤(2)中，混合的方法为超声溶解20-40min。

12、优选的，所述溴化铅和金属盐的质量比为54-56：750。

13、优选的，所述溴化铅和溴化铯的质量比为27-28：16。

14、优选的，所述溴化铅和二氧化硅纳米颗粒的质量比为54-56：1。

15、优选的，所述溴化铅和含氟硅烷的加入比例为540-560mg：0.4-0.6ml。

16、优选的，所述步骤(3)中，干燥的方法为于烘箱内65-75℃加热烘干。

17、优选的，所述步骤(4)中，气相沉积的时间为0.8-1.2h。

18、本发明还提供上述制备方法制备得到的耐高温的金属卤化物钙钛矿量子点。

19、本发明立足金属卤化物钙钛矿量子点的热稳定性问题，着重解决其在高温环境下晶体结构容易崩塌且出现严重的荧光淬灭的问题。现有的技术多为采用聚合物(如聚甲基丙烯酸甲酯pmma，聚偏二氟乙烯pvdf)和介孔材料对钙钛矿量子点进行物理保护，以达到隔绝外界水和氧气的接触。然而以上技术不能解决钙钛矿量子点在高温环境下的稳定性。

20、本发明的技术方案相比现有技术具有以下优点：

21、本发明可以很好解决金属卤化物钙钛矿量子点的热稳定性，能在250摄氏度的环境下依然保持100％的荧光亮度，并且在该环境下持续测试一个月仅有3％的荧光亮度衰减。

技术特征：

1.一种耐高温的金属卤化物钙钛矿量子点的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述金属盐选自溴化钾、氯化钙或硫代硫酸钠。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述含氟硅烷选自全氟十七烷三甲基氧硅烷。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，混合的方法为超声溶解20-40min。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述溴化铅和金属盐的质量比为54-56：750。

6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述溴化铅和溴化铯的质量比为27-28：16。

7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述溴化铅和二氧化硅纳米颗粒的质量比为54-56：1。

8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，干燥的方法为于烘箱内65-75℃加热烘干。

9.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中，气相沉积的时间为0.8-1.2h。

10.一种权利要求1-9中任一项所述制备方法制备得到的耐高温的金属卤化物钙钛矿量子点。

技术总结本发明属于钙钛矿量子点领域，具体涉及一种耐高温的金属卤化物钙钛矿量子点及其制备方法。本发明立足金属卤化物钙钛矿量子点的热稳定性问题，着重解决其在高温环境下晶体结构容易崩塌且出现严重的荧光淬灭的问题。现有的技术多为采用聚合物(如PMMA，PVDF)和介孔材料(如分子筛和多孔氧化铝)对钙钛矿量子点进行物理保护，以达到隔绝外界水和氧气的接触。然而以上技术不能解决钙钛矿量子点在高温环境下的稳定性。本发明可以很好解决金属卤化物钙钛矿量子点的热稳定性，能在250摄氏度的环境下依然保持100％的荧光亮度，并且在该环境下持续测试一个月仅有3％的荧光亮度衰减。技术研发人员：罗成招,陈煜受保护的技术使用者：苏州大学技术研发日：技术公布日：2024/8/5