CN107739047B - 一种单分散高纯碘化铅的制备方法 - Google Patents

一种单分散高纯碘化铅的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107739047B
CN107739047B CN201711022633.2A CN201711022633A CN107739047B CN 107739047 B CN107739047 B CN 107739047B CN 201711022633 A CN201711022633 A CN 201711022633A CN 107739047 B CN107739047 B CN 107739047B
Authority
CN
China
Prior art keywords
solution
lead
iodide
monodisperse
lead iodide
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
CN201711022633.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107739047A (zh
Inventor
黄凯
陈兴
马瑞新
王成彦
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.)
University of Science and Technology Beijing USTB
Original Assignee
University of Science and Technology Beijing USTB
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 University of Science and Technology Beijing USTB filed Critical University of Science and Technology Beijing USTB
Priority to CN201711022633.2A priority Critical patent/CN107739047B/zh
Publication of CN107739047A publication Critical patent/CN107739047A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107739047B publication Critical patent/CN107739047B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G21/00—Compounds of lead
    • C01G21/16—Halides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/01—Particle morphology depicted by an image
    • C01P2004/03—Particle morphology depicted by an image obtained by SEM
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
    • C01P2004/61—Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/80—Compositional purity

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Abstract

本发明涉及单分散粉体材料制备技术领域，提供了一种单分散高纯碘化铅的制备方法，制备铅盐溶液和可溶性碘盐溶液，并均调节pH在0.5‑7之间；将铅盐溶液与碘盐溶液以接触方式进行沉淀反应，得到碘化铅的沉淀悬浊液；在在室温下陈化1‑48小时后，过滤、洗涤、烘干，即得高纯度的碘化铅粉末产品。本发明的有益效果为：操作简单、纯度高、品质稳定可靠、容易规模化扩大制备。

Description

一种单分散高纯碘化铅的制备方法
技术领域
本发明涉及单分散粉体材料制备技术领域，特别涉及一种单分散高纯碘化铅的制备方法，尤其适用于钙钛矿型光伏电池制作基本原料之高纯碘化铅材料之制备生产。
背景技术
碘化铅是钙钛矿型光伏电池的重要基础原料,其化学纯度对后续的电池薄膜材料的制备质量及光电转化效率都影响显著，因此在其制备过程中应该严格地加以控制。
碘化铅的制备方法多种多样，比如室温固相化学反应法，但是其纯度及颗粒形貌及粒度等方面指标难以保证；也有采用反向微乳液法合成碘化铅纳米棒，颗粒细小、分散，但是制备过程繁复、难以稳定大量地可控制备；最经典的乃是化学沉淀法，比如采用可溶性铅盐和碘化物在一定条件下进行沉淀合成，从而得到一定粒度和形貌的碘化铅产物，有关这方面的可控制备技术的报道很少。尤其是针对钙钛矿型太阳能电池所用碘化铅粉体材料的具体要求，而开展针对性的可控制备方面的技术公开报道则更少。
由于钙钛矿型太阳能薄膜电池的旋涂制备过程中，碘化铅需要与其它原料一起采用有机溶剂如二甲基甲酰胺（DMF）完全溶解制成均匀的溶液，因此其纯度、溶解度，就会对所制备的溶液性质乃至后续制备的电池薄膜性能造成影响，因此其制备过程的可控性更偏向于对其化学纯度的监控，而对于其粒度和结晶形貌等指标的考虑，则也应该从化学纯度相关性来进行考虑。比如结晶致密、粗大的碘化铅颗粒，显然表明其成核生长过程中对杂质排斥的作用较为充分而包藏、裹挟的杂质量少，而颗粒粗大则有利于在固液分离与洗涤过程中表面吸附、粘附的杂质可以被轻易地清洗干净，从而得到化学纯度高的碘化铅颗粒。当然，最重要的还在于合成工艺条件参数区间的控制，应该严格地保证在碘化铅的形成热力学稳定条件范围内，而非其它杂质含铅物相的同时出现，就会导致最终的产物物相不纯，自然直接导致产物品质失败。考虑到碘化铅产品作为光电材料的基础原材料，其化学纯度的要求都很高，因此，对化学沉淀过程进行精心设计，令其沉淀合成过程能够满足高纯度碘化铅产物的制备获得，将对钙钛矿型太阳能电池材料的高品质、稳定提供具有重要意义。
发明内容
本发明的目的就是克服现有技术的不足，提供了一种单分散高纯碘化铅的制备方法，采用适当的工艺条件，使产物的粒度和形貌发生变化。
本发明一种单分散高纯碘化铅的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、制备铅盐溶液，调节所述铅盐溶液pH在0.5-7之间；
步骤二、制备可溶性碘盐溶液，调节所述碘盐溶液pH在0.5-7之间；
步骤三、将步骤一中的所述铅盐溶液与步骤二中的所述碘盐溶液以接触方式进行沉淀反应，得到碘化铅的沉淀悬浊液；
步骤四、将步骤三中的所述碘化铅的沉淀悬浊液，在在室温下陈化1-48小时后，过滤、洗涤、烘干，即得高纯度的碘化铅粉末产品。
进一步的，步骤一中所述的铅盐为硝酸铅、醋酸铅、氯化铅之一。
进一步的，步骤二中所述的可溶性碘盐包括碘化钾、碘化钠、碘化铵之一。
进一步的，步骤三中所述的以接触方式进行沉淀反应，具体为：将铅盐溶液按照一定速度滴加到碘盐溶液中，整个沉淀过程中，严格控制铅盐溶液、碘盐溶液以及二者的混合溶液的pH值稳定在0.5-7之间，从而得到碘化铅的沉淀悬浊液。
进一步的，步骤三中所述的以接触方式进行沉淀反应，具体为：将可溶性碘盐溶液按照一定速度滴加到铅盐溶液中，整个沉淀过程中，严格控制碘盐溶液、铅盐溶液以及二者的混合溶液的pH值稳定在0.5-7之间，从而得到碘化铅的沉淀悬浊液。
进一步的，步骤三中所述的以接触方式进行沉淀反应，具体为：将铅盐溶液和碘盐溶液按照一定速度滴加到一定体积的去离子水中，整个沉淀过程中，严格控制铅盐溶液、碘盐溶液以及混合溶液的pH值稳定在0.5-7之间，从而得到碘化铅的沉淀悬浊液。
进一步的，制备0.1M硝酸铅溶液10升和0.11M的碘化钾溶液10升，分别预先调节其各自之pH为3，然后按照0.5升/分钟的速度，并流滴加到10升的水溶液中，保持搅拌状态，所述水溶液pH值预先调节到3，并预先配入0.1%浓度的聚乙烯吡咯烷酮K-30和0.5%的柠檬酸钠，滴加结束后继续保持搅拌、陈化10小时，过滤、用去离子水洗涤三次，于80摄氏度下烘干；即得单分散碘化铅粉末，所述单分散碘化铅粉末的形貌为扁平、圆片状，直径尺寸平均为3微米。
进一步的，制备0.25M氯化铅溶液10升和0.27M的碘化钠溶液10升，分别预先调节其各自之pH为3.5，然后按照1升/分钟的速度，并流滴加到20升的水溶液中，保持搅拌状态，所述水溶液pH值预先调节到3.5，并预先配入0.5%浓度的聚乙烯吡咯烷酮K-30，滴加结束后继续保持搅拌、陈化24小时，过滤、用去离子水洗涤三次，于80摄氏度下烘干；即得单分散碘化铅粉末，所述单分散碘化铅粉末典型形貌为扁平、圆片状，直径尺寸平均为3微米。
进一步的，制备0.50M硝酸铅溶液10升和0.60M的碘化铵溶液10升，分别预先调节其各自之pH为2.5，然后按照1升/分钟的速度，将硝酸铅溶液滴加到高速搅拌的碘化钾溶液中，滴加结束后继续保持搅拌、陈化18小时，过滤、用去离子水洗涤三次，于80摄氏度下烘干；即得分散良好的单分散碘化铅粉末，所述单分散碘化铅粉末为平板状外形，宽度尺寸大的有上百微米，小的有5微米。
进一步的，制备1.0M醋酸铅溶液10升和1.0M的碘化钙溶液10升，分别预先调节其各自之pH为1.5，然后按照2升/分钟的速度，将碘化钾溶液滴加到高速搅拌的醋酸铅溶液中，滴加结束后继续保持搅拌、陈化36小时，过滤、用去离子水洗涤三次，于80摄氏度下烘干；即得分散良好的单分散碘化铅粉末，所述单分散碘化铅粉末的典型形貌为平板状外形，宽度尺寸大的有上百微米，小的有数个微米。
本发明的有益效果为：操作简单、纯度高、品质稳定可靠、容易规模化扩大制备。
附图说明
图1为实施例1、2中制得的典型球形单分散碘化铅颗粒的扫描电子显微镜照片。
图2为实施例3、4中制得的典型片形单分散碘化铅颗粒的扫描电子显微镜照片。
图3为实施例5中制得的单分散碘化铅颗粒的扫描电子显微镜照片。
图4为实施例6中制得的单分散碘化铅颗粒的扫描电子显微镜照片。
具体实施方式
下文将结合具体附图详细描述本发明具体实施例。应当注意的是，下述实施例中描述的技术特征或者技术特征的组合不应当被认为是孤立的，它们可以被相互组合从而达到更好的技术效果。在下述实施例的附图中，各附图所出现的相同标号代表相同的特征或者部件，可应用于不同实施例中。
实施例1
制备0.1M硝酸铅溶液10升和0.11M的碘化钾溶液10升，分别预先调节其各自之pH为3，然后按照0.5升/分钟的速度，并流滴加到10升的水溶液中（保持搅拌状态，其pH值预先调节到3，并预先配入0.1%浓度的聚乙烯吡咯烷酮K-30和0.5%的柠檬酸钠），滴加结束后继续保持搅拌、陈化10小时，过滤、用去离子水洗涤三次，于80摄氏度下烘干。即可得到单分散碘化铅粉末产品，其典型形貌特征如图1所示，乃是扁平、圆片状的外形，直径尺寸为3微米左右。
实施例2
制备0.25M氯化铅溶液10升和0.27M的碘化钠溶液10升，分别预先调节其各自之pH为3.5，然后按照1升/分钟的速度，并流滴加到20升的水溶液中（保持搅拌状态，其pH值预先调节到3.5，并预先配入0.5%浓度的聚乙烯吡咯烷酮K-30），滴加结束后继续保持搅拌、陈化24小时，过滤、用去离子水洗涤三次，于80摄氏度下烘干。即可得到单分散碘化铅粉末产品，其典型形貌特征如图1所示，乃是扁平、圆片状的外形，直径尺寸为3微米左右。
实施例3
制备0.50M硝酸铅溶液10升和0.60M的碘化铵溶液10升，分别预先调节其各自之pH为2.5，然后按照1升/分钟的速度，将硝酸铅滴加到高速搅拌的碘化钾溶液中，滴加结束后继续保持搅拌、陈化18小时，过滤、用去离子水洗涤三次，于80摄氏度下烘干。即可得到分散良好的碘化铅粉末产品，其典型形貌特征如图2所示，乃是平板状外形，宽度尺寸大的有上百微米，小的有5微米左右。
实施例4
制1.0M醋酸铅溶液10升和1.0M的碘化钙溶液10升，分别预先调节其各自之pH为1.5，然后按照2升/分钟的速度，将碘化钾滴加到高速搅拌的醋酸铅溶液中，滴加结束后继续保持搅拌、陈化36小时，过滤、用去离子水洗涤三次，于80摄氏度下烘干。即可得到分散良好的碘化铅粉末产品，其典型形貌特征如图2所示，乃是平板状外形，宽度尺寸大的有上百微米，小的有数个微米左右。
实施例5
制备0.1M硝酸铅溶液10升和0.11M的碘化钾溶液10升，分别预先调节其各自之pH为3，然后按照0.5升/分钟的速度，并流滴加到10升的水溶液中（保持搅拌状态，其pH值预先调节到3，并预先配入0.1%浓度的聚乙烯吡咯烷酮K-30），滴加结束后继续保持搅拌、陈化10小时，过滤、用去离子水洗涤三次，于80摄氏度下烘干。其典型形貌特征如图3所示，乃是大薄片的外形，具有亮丽的珠光色。
实施例6
制备0.1M硝酸铅溶液10升和0.11M的碘化钾溶液10升，分别预先调节其各自之pH为3，然后按照0.5升/分钟的速度，并流滴加到10升的水溶液中（保持搅拌状态，其pH值预先调节到3，并预先配入0.5%的柠檬酸钠），滴加结束后继续保持搅拌、陈化10小时，过滤、用去离子水洗涤三次，于80摄氏度下烘干。其典型形貌特征如图4所示。
本文虽然已经给出了本发明的几个实施例，但是本领域的技术人员应当理解，在不脱离本发明基本原理的情况下，可以对本文的实施例进行改变。上述实施例只是示例性的，不应以本文的实施例作为本发明权利范围的限定。

Claims (2)

1.一种单分散高纯碘化铅的制备方法，其特征在于，制备0.1M硝酸铅溶液10升和0.11M的碘化钾溶液10升，分别预先调节其各自之pH为3，然后按照0.5升/分钟的速度，并流滴加到10升的水溶液中，保持搅拌状态，所述水溶液pH值预先调节到3，并预先配入0.1％浓度的聚乙烯吡咯烷酮K-30和0.5％的柠檬酸钠，滴加结束后继续保持搅拌、陈化10小时，过滤、用去离子水洗涤三次，于80摄氏度下烘干；即得单分散碘化铅粉末，所述单分散碘化铅粉末的形貌为扁平、圆片状，直径尺寸平均为3微米。
2.一种单分散高纯碘化铅的制备方法，其特征在于，制备0.25M氯化铅溶液10升和0.27M的碘化钠溶液10升，分别预先调节其各自之pH为3.5，然后按照1升/分钟的速度，并流滴加到20升的水溶液中，保持搅拌状态，所述水溶液pH值预先调节到3.5，并预先配入0.5％浓度的聚乙烯吡咯烷酮K-30，滴加结束后继续保持搅拌、陈化24小时，过滤、用去离子水洗涤三次，于80摄氏度下烘干；即得单分散碘化铅粉末，所述单分散碘化铅粉末典型形貌为扁平、圆片状，直径尺寸平均为3微米。
CN201711022633.2A 2017-10-26 2017-10-26 一种单分散高纯碘化铅的制备方法 Active CN107739047B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711022633.2A CN107739047B (zh) 2017-10-26 2017-10-26 一种单分散高纯碘化铅的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711022633.2A CN107739047B (zh) 2017-10-26 2017-10-26 一种单分散高纯碘化铅的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107739047A CN107739047A (zh) 2018-02-27
CN107739047B true CN107739047B (zh) 2020-02-28

Family

ID=61238249

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711022633.2A Active CN107739047B (zh) 2017-10-26 2017-10-26 一种单分散高纯碘化铅的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107739047B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108217719B (zh) * 2018-03-06 2019-09-10 武汉理工大学 一种无定形纳米棒状与晶态片状共存的碘化铅粉体的制备方法及钙钛矿层与太阳能电池
CN108550641B (zh) * 2018-05-09 2021-04-20 北京科技大学 一种碘化铅制备方法及以其为原料的钙钛矿太阳能电池
CN110194484B (zh) * 2019-05-17 2020-07-03 北京科技大学 一种合成钙钛矿太阳能电池材料碘化铅的方法
CN110127755B (zh) * 2019-05-28 2022-04-19 无锡极电光能科技有限公司 提纯卤化铅粗品的方法及应用

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2300275A (en) * 1940-06-10 1942-10-27 Charles L Mccarthy Method of producing colloidal lead iodide
JPS599858A (ja) * 1982-07-07 1984-01-19 Hitachi Maxell Ltd 固体電解質電池用ヨウ化鉛の製造法
JPS59141422A (ja) * 1983-01-28 1984-08-14 Hitachi Maxell Ltd 固体電解質電池用ヨウ化鉛の製造法
CN1267638A (zh) * 1999-03-17 2000-09-27 刘才乐 利用含铅废渣生产铅盐的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN107739047A (zh) 2018-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107739047B (zh) 一种单分散高纯碘化铅的制备方法
CN112357975B (zh) 一种中空型三元正极材料前驱体的制备方法及所制得的三元正极材料前驱体
Li et al. Low temperature aqueous synthesis of highly dispersed Co3O4 nanocubes and their electrocatalytic activity studies
JP4899229B2 (ja) ＺｎＯウィスカー膜及びそれらの作製方法
CN101570348B (zh) 一种致密晶型氢氧化钴的制备方法
CN104860357B (zh) 单分散的纳米片和/或纳米环及其制备和应用
WO2015161615A1 (zh) 一种膜反应器连续制备纳米氧化锌的方法
CN104591265B (zh) 制备铜锌锡硫纳米粒子的方法
Salek et al. Room temperature inorganic polycondensation of oxide (Cu2O and ZnO) nanoparticles and thin films preparation by the dip-coating technique
JP6449903B2 (ja) 板状酸化アルミニウムおよびその製造方法
Byranvand et al. One pot green synthesis of gold nanowires using pomegranate juice
CN108383151A (zh) 一种形貌可控的碘化铅材料及其制备方法
CN111215032A (zh) 一种mof材料的快速制备方法
CN105293567B (zh) 片状多孔纳米氧化锌及其制备方法
Lin et al. Mass-production of ZnO nanoparticles by precipitation in a rotating packed bed: effect of zinc salt
CN103172125A (zh) 一种四氧化三钴的生产方法
CN105271322B (zh) 一种束状三水碳酸镁晶体的制备方法
CN109133169B (zh) 一种钒酸铋及其制备方法和应用
CN108117052B (zh) 一种二维介孔(GaN)1-x(ZnO)x固溶体纳米材料及其制备方法
CN110551994A (zh) δ-MnO2纳米片阵列的合成方法
Chang et al. Large-scale production of tungsten trioxide nanoparticles for electrochromic application
Deng et al. A generic in situ seed-mediated size-control method in the case of cuprous oxide nanocubes and their antibacterial activities
JPH0781935A (ja) ＺｎＳ粒子の製造方法
CN110371941B (zh) 一种可调控形貌羟基磷酸铜多级微米材料的制备方法
CN112850649B (zh) 一种铋氧溴纳米片的制备方法

Legal Events

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