CN105969349B - 一种高亮度单色性好的溴化物钙钛矿量子点材料及其制备方法 - Google Patents

一种高亮度单色性好的溴化物钙钛矿量子点材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105969349B
CN105969349B CN201610227140.1A CN201610227140A CN105969349B CN 105969349 B CN105969349 B CN 105969349B CN 201610227140 A CN201610227140 A CN 201610227140A CN 105969349 B CN105969349 B CN 105969349B
Authority
CN
China
Prior art keywords
quanta point
point material
good
monochromaticjty
high brightness
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201610227140.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105969349A (zh
Inventor
王春雷
江晗
徐淑宏
崔平
崔一平
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Southeast University
Original Assignee
Southeast University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Southeast University filed Critical Southeast University
Priority to CN201610227140.1A priority Critical patent/CN105969349B/zh
Publication of CN105969349A publication Critical patent/CN105969349A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105969349B publication Critical patent/CN105969349B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/66—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing germanium, tin or lead
    • C09K11/664—Halogenides
    • C09K11/665—Halogenides with alkali or alkaline earth metals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y20/00—Nanooptics, e.g. quantum optics or photonic crystals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Luminescent Compositions (AREA)

Abstract

本发明公开了一种高亮度单色性好的溴化物钙钛矿量子点材料及其制备方法，该量子点材料为发光半峰宽为15‑20nm,量子产率为50‑70％的CH3NH3PbBr3量子点材料。其制备方法包括如下步骤：(1)利用溴离子置换CH3NH3Cl中的氯离子，与PbCl2反应生成CH3NH3PbBr3，制备CH3NH3PbBr3前驱体溶液；(2)将前驱体溶液转换进甲苯中，形成量子点材料。本发明无需使用易燃易爆炸的甲胺，危险性低，省略了制备CH3NH3Br的一系列复杂耗时的过程，且前驱体溶液稳定性好，可以重复多次利用，是一种适用于工业生产的方法。

Description

一种高亮度单色性好的溴化物钙钛矿量子点材料及其制备 方法
技术领域
本发明属于量子点发光材料领域，具体涉及一种钙钛矿量子点材料及其制备方法。
背景技术
钙钛矿量子点制备原料低廉，具有发光峰窄、荧光效率高的优点，可以广泛应用于LED、太阳能电池等领域，因此成为目前量子点发光材料领域中的热点。而目前制备溴化物钙钛矿量子点的方法中，需要用到甲胺合成CH3NH3Br，甲胺是一种易燃易爆炸的危险品，且合成过程需要一系列冷却、加压、冲洗、干燥的复杂工序，制备环境也较严苛，不利于推广。因此发现一种危险性低、操作简便的制备方法尤为重要。
发明内容
本发明的目的是提供一种高亮度单色性好的溴化物钙钛矿量子点材料及其制备方法，以解决现有技术中制备钙钛矿量子点存在的原料危险、反应步骤繁杂、反应时间长的问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种高亮度单色性好的溴化物钙钛矿量子点材料，其为发光半峰宽为15-20nm,量子产率为50-70％的CH3NH3PbBr3量子点材料。
一种低危险制备高亮度单色性好的溴化物钙钛矿量子点材料的方法，包括以下步骤：
步骤一、将原料CH3NH3Cl、PbCl2、KBr、配体置于溶剂中，混合均匀，得到混合溶液；
步骤二、将步骤一得到的混合溶液超声1小时，得到前驱体溶液；
步骤三、将步骤二得到的前驱体溶液取出滴加进甲苯中，得到CH3NH3PbBr3量子点材料。
进一步的，所述步骤一中，PbCl2、KBr的物质的量的比为1:5～10，CH3NH3Cl、PbCl2的物质的量的比为4:5～6。
进一步的，所述步骤一中，配体为胺类和酸类的混合物，其中，胺类和酸类的体积比为1:25～30；胺类为正辛胺、十二烷胺、十六烷基铵、己胺的一种；酸类为油酸、辛酸、丁酸的一种。
进一步的，所述步骤一中，溶剂为二甲基甲酰胺。
进一步的，所述步骤三中，前驱体溶液与甲苯的体积比为1:2.5～100。
进一步的，所述步骤三中，前驱体溶液滴加进甲苯中的速率为20～60滴/分钟。
本发明的有益效果是：本发明制备的量子点材料荧光效率高、发光峰窄、制备方法简单易操作。本发明通过离子置换避免了使用甲胺合成CH3NH3Br，大大降低了制备过程的危险性以及复杂程度，能够更快、更便捷的制备出所需量子点材料。制备方法所需设备简单、容易操作、原料供给方便、原料价格低廉，在一般的化学实验室均能完成，易于推广；这种高亮度、发光峰窄的量子点材料有望在LED、太阳能电池等领域发挥重要作用。
附图说明
图1为实施例1制备的钙钛矿量子点材料的吸收光谱图；
图2为实施例1制备的钙钛矿量子点材料的PL谱线。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作更进一步的说明。
本发明的一种高亮度单色性好的溴化物钙钛矿量子点，其为发光半峰宽为15-20nm,量子产率为50-70％的CH3NH3PbBr3量子点材料。
一种制备高亮度单色性好的溴化物钙钛矿量子点材料的方法，包括如下步骤：
步骤一、将原料CH3NH3Cl、PbCl2、KBr、配体置于溶剂中，混合均匀，得到混合溶液；
步骤二、将步骤一所得混合溶液超声1小时，得到所需的前驱体溶液；
步骤三、将步骤二所得的前驱体溶液取出，以速率20～60滴/分钟滴加进甲苯中，得到CH3NH3PbBr3量子点材料。
步骤一所述PbCl2与KBr的物质的量的比为1:5～10，CH3NH3Cl、PbCl2的物质的量的比为4:5～6；配体为胺类和酸类的混合物，其中，胺类和酸类的体积比为1:25～30；胺类为正辛胺、十二烷胺、十六烷基铵、己胺的一种；酸类为油酸、辛酸、丁酸的一种；溶剂为二甲基甲酰胺；利用了配体辅助沉淀法。
步骤一中，CH3NH3Cl、PbCl2、KBr反应生成CH3NH3PbBr3，无需使用易燃易爆炸的甲胺与HBr反应生成CH3NH3Br，再与PbBr反应才能得到CH3NH3PbBr3。使得操作简化，危险性降低。
步骤二中，超声的作用是为了Br离子能置换出Cl离子，形成CH3NH3PbBr3前驱体溶液。
下面结合实施例对本发明做进一步说明。
实施例
本实施例中所使用的CH3NH3Cl、PbCl2、KBr等原材料均为分析纯试剂，溶剂为二甲基甲酰胺，配体为正辛胺和油酸，所用的玻璃仪器使用前用去离子水润洗三遍后真空干燥。
制备CH3NH3PbBr3量子点，包括如下步骤：
1)将1.6mmol的CH3NH3Cl、2mmol的PbCl2、20mmol的KBr、200μL的正辛胺、5ml的油酸、110ml的二甲基甲酰胺混合均匀，得到混合溶液；
2)将步骤1中所得混合溶液放入超声清洗机中超声1小时，得到所需前驱体溶液；
3)将步骤2中所得前驱体溶液，用移液枪抽取50μL，速率20～60滴/分钟滴加入5ml甲苯中，即形成CH3NH3PbBr3量子点。
如附图所示，图1为本实施例制备的钙钛矿量子点材料的吸收光谱图；图2为本实施例制备的钙钛矿量子点材料的PL谱线。半峰宽为15nm,量子产率为50～70％。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种高亮度单色性好的溴化物钙钛矿量子点材料，其特征在于：其为发光半峰宽为15nm,量子产率为50-70%的CH3NH3PbBr3量子点材料。
2.一种低危险制备权利要求1所述的高亮度单色性好的溴化物钙钛矿量子点材料的方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、将原料CH3NH3Cl、PbCl2、KBr、配体置于溶剂中，混合均匀，得到混合溶液；
步骤二、将步骤一得到的混合溶液超声1小时，得到前驱体溶液；
步骤三、将步骤二得到的前驱体溶液取出滴加进甲苯中，得到CH3NH3PbBr3量子点材料。
3.如权利要求2所述低危险制备高亮度单色性好的溴化物钙钛矿量子点材料的方法，其特征在于：所述步骤一中，PbCl2、KBr的物质的量的比为1：5~10，CH3NH3Cl、PbCl2的物质的量的比为4:5~6。
4.如权利要求2所述低危险制备高亮度单色性好的溴化物钙钛矿量子点材料的方法，其特征在于：所述步骤一中，配体为胺类和酸类的混合物，其中，胺类和酸类的体积比为1:25~30；胺类为正辛胺、十二烷胺、十六烷基胺、己胺的一种；酸类为油酸、辛酸、丁酸的一种。
5.如权利要求2所述低危险制备高亮度单色性好的溴化物钙钛矿量子点材料的方法，其特征在于：所述步骤一中，溶剂为二甲基甲酰胺。
6.如权利要求2所述低危险制备高亮度单色性好的溴化物钙钛矿量子点材料的方法，其特征在于：所述步骤三中，前驱体溶液与甲苯的体积比为1:2.5~100。
7.如权利要求2所述低危险制备高亮度单色性好的溴化物钙钛矿量子点材料的方法，其特征在于：步骤三中，前驱体溶液滴加进甲苯中的速率为20~60滴/分钟。
CN201610227140.1A 2016-04-13 2016-04-13 一种高亮度单色性好的溴化物钙钛矿量子点材料及其制备方法 Active CN105969349B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610227140.1A CN105969349B (zh) 2016-04-13 2016-04-13 一种高亮度单色性好的溴化物钙钛矿量子点材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610227140.1A CN105969349B (zh) 2016-04-13 2016-04-13 一种高亮度单色性好的溴化物钙钛矿量子点材料及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105969349A CN105969349A (zh) 2016-09-28
CN105969349B true CN105969349B (zh) 2018-04-24

Family

ID=56989314

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610227140.1A Active CN105969349B (zh) 2016-04-13 2016-04-13 一种高亮度单色性好的溴化物钙钛矿量子点材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105969349B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106905957B (zh) * 2017-03-20 2019-06-14 重庆纳鼎光电科技有限公司 一种锰掺杂甲基氨基钙钛矿纳米晶体的制备方法及其产品和应用
CN107286930B (zh) * 2017-06-08 2020-02-18 东南大学 以甲胺铅溴钙钛矿量子点制备钙钛矿量子点纳米棒的方法
CN107365580B (zh) * 2017-07-18 2019-07-30 东南大学 一种强稳定性树枝盒状溴化物钙钛矿量子点制备方法
CN107286931B (zh) * 2017-07-18 2020-01-07 东南大学 以甲胺铅溴钙钛矿量子点组装钙钛矿量子点荧光环的方法
CN108690601A (zh) * 2018-05-03 2018-10-23 内蒙古师范大学 一种有机-无机杂化钙钛矿量子点及薄膜的制备方法
CN113683513B (zh) * 2021-09-18 2022-07-26 厦门大学 双溴季铵盐配体及用于铅卤钙钛矿纳米晶溶液的合成方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104327827A (zh) * 2014-11-03 2015-02-04 南昌航空大学 钙钛矿量子点纳米晶的制备及其在量子点太阳电池中的应用
CN104409639A (zh) * 2014-11-03 2015-03-11 华东师范大学 一种有机钙钛矿薄膜的制备方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1541656A4 (en) * 2002-06-19 2007-11-14 Nat Inst Of Advanced Ind Scien AT LEAST PARTIAL OF A FLEXIBLE SEMICONDUCTOR AND LIGHT EMITTING DEVICE

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104327827A (zh) * 2014-11-03 2015-02-04 南昌航空大学 钙钛矿量子点纳米晶的制备及其在量子点太阳电池中的应用
CN104409639A (zh) * 2014-11-03 2015-03-11 华东师范大学 一种有机钙钛矿薄膜的制备方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Brightly Luminescent and Color-Tunable Colloidal CH3NH3PbX3(X = Br, I, Cl) Quantum Dots: Potential Alternatives for Display Technology;Feng Zhang等;《ACS NANO》;20150330;第9卷(第4期);第4533-4542页 *
Control of Emission Color of High Quantum Yield CH3NH3PbBr3 Perovskite Quantum Dots by Precipitation Temperature;He Huang等;《ADVANCED SCIENCE》;20150714;第2卷;第1500194-1-1500194-5页 *
Emulsion Synthesis of Size-Tunable CH3NH3PbBr3 Quantum Dots: An Alternative Route toward Efficient Light-Emitting Diodes;Hailong Huang等;《ACS Appl.Mater.Interfaces》;20151212;第7卷;第28128-28133页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN105969349A (zh) 2016-09-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105969349B (zh) 一种高亮度单色性好的溴化物钙钛矿量子点材料及其制备方法
CN105647526A (zh) 一种近全光谱荧光纳米碳点及其制备方法
CN106379932B (zh) 一种钙钛矿CsPbX3量子点在室温下的合成方法
CN106753358B (zh) 一种双发射Mn掺杂CsPb(Cl/Br)3钙钛矿纳米晶及其制备方法
CN104449693B (zh) 氮硫掺杂的荧光碳量子点的制备方法
CN104845619A (zh) 一种快速、高量子产率荧光碳点的合成方法
CN108728090A (zh) 一种基于超声的快速制备锰掺杂钙钛矿量子点的方法
WO2008028681A3 (de) Verfahren zur herstellung nanokristalliner gemischter metalloxide und nanokristalline gemischte metalloxide, erhältlich durch das verfahren
CN110041927A (zh) 一种锰掺杂二维钙钛矿纳米片的制备方法
CN102553604A (zh) 微波水热法对BiVO4光催化剂进行Cu2+掺杂改性的方法
CN105950137A (zh) 一种Mn4+掺杂的氟化物红色荧光粉及其制备方法与应用
CN105084395A (zh) 一种钾长石生产可溶性钾的方法
CN107365580B (zh) 一种强稳定性树枝盒状溴化物钙钛矿量子点制备方法
CN109233821A (zh) 一种多色发光碳量子点及其制备方法与应用
CN103964447A (zh) 用超声波促进氟硅酸盐生产氟化物与白炭黑的方法
CN104560037B (zh) 一种油相中制备高量子产率碳量子点的方法
CN103980889B (zh) 一种硅酸盐基多色长余辉发光材料及其制备方法
CN101830508A (zh) 一种光催化材料Bi12TiO20的制备方法
CN104926985A (zh) 银粉漆用磷酸酯-丙烯酸树脂及其制备方法
CN105777788B (zh) 一种铕基金属有机框架六棱片及其制备方法与应用
CN104588025B (zh) 一种自组装类球状 Sm2O3/CuO 纳米复合物的制备方法
CN102284305B (zh) 一种制备负载纳米铌酸铋树脂光催化剂的方法
CN106544030A (zh) 一种正电性水溶性碲化镉量子点的制备方法
CN201906547U (zh) 稀氨水提浓吸收塔
CN101214988A (zh) 一种铝酸盐发光材料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant