CN110041915A - 钙钛矿量子点与金属有机框架复合发光材料的制备方法 - Google Patents

钙钛矿量子点与金属有机框架复合发光材料的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110041915A
CN110041915A CN201910333247.8A CN201910333247A CN110041915A CN 110041915 A CN110041915 A CN 110041915A CN 201910333247 A CN201910333247 A CN 201910333247A CN 110041915 A CN110041915 A CN 110041915A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mof
quantum dot
perovskite quantum
luminescent material
preparation
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.)
Pending
Application number
CN201910333247.8A
Other languages
English (en)
Inventor
陆顺斌
陈秋行
林鸿坚
唐杰
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.)
Shenzhen University
Original Assignee
Shenzhen 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 Shenzhen University filed Critical Shenzhen University
Priority to CN201910333247.8A priority Critical patent/CN110041915A/zh
Publication of CN110041915A publication Critical patent/CN110041915A/zh
Pending legal-status Critical Current

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
    • C09K11/02—Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor
    • 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
    • C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • 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
    • C09K11/67—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing refractory metals
    • C09K11/674—Halogenides
    • C09K11/675—Halogenides with alkali or alkaline earth metals

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Luminescent Compositions (AREA)

Abstract

本发明公开了钙钛矿量子点与金属有机框架复合发光材料的制备方法，所述制备方法将硝酸铅溶液滴加入均苯三甲酸溶液中，在超声振荡搅拌的条件下得到Pb‑MOF粉末；将卤化铯粉末溶解在甲醇中，加热得到卤化铯甲醇溶液；将Pb‑MOF粉末分散在甲苯中，将卤化铯溶液滴加入到Pb‑MOF的甲苯分散液中，在超声震荡的条件下得到CsPbX3@Pb‑MOF的复合发光材料。本发明利用Pb‑MOF的多孔性，在室温、超声震荡条件下，通过原位生长法使得钙钛矿量子点在Pb‑MOF的介孔内成核生长，形成的CsPbX3@Pb‑MOF复合发光材料，提高了钙钛矿量子点稳定性的同时，增强了钙钛矿量子点的光学性能。

Description

钙钛矿量子点与金属有机框架复合发光材料的制备方法
技术领域
本发明涉及光学材料领域，具体涉及钙钛矿量子点与金属有机框架复合发光材料的制备方法。
背景技术
钙钛矿型量子点材料由于具有高载流子迁移率、带宽可调、高量子产率等优异的光电性质，近几年在非线性光学领域得到了广泛的研究。但是单纯的钙钛矿量子点材料对温度湿度等环境因素较为敏感，在外界条件下发光的衰减限制了其进一步应用，因此如何解决钙钛矿量子点的稳定性问题，成为急需解决的难题。目前解决钙钛矿量子点稳定性较差的问题，通常是采用丁醇钛、三正辛基膦等有机配体或聚合物进行表面修饰或者通过二氧化硅或三氧化二铝等无机材料来提高钙钛矿量子点的稳定性，但这些措施难以在提高稳定性的同时，增强了钙钛矿量子点的光学性能。
金属有机框架材料(MOF)作为一种多功能发光材料，近年来得到迅速发展。MOF材料的有机-无机杂化结构使得其同时兼具了传统无机和有机发光材料的优势。近年来，通过在MOF材料的孔洞中引入客体分子或离子形成复合材料，通过主客体之间的相互作用，实现对客体分子和MOF材料光学性质的增强已经有许多研究。但由于钙钛矿量子点的尺寸较大（〜10 nm），而MOF晶体的孔隙很大程度上局限于微孔范围（〜0.78nm），使得钙钛矿量子点很难进入MOF晶体的孔洞中，从而起不到提高钙钛矿量子点稳定性的作用。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种室温下钙钛矿量子点与金属有机框架材料复合的方法，旨在解决现有技术中有机配体或聚合物进行表面修饰或者无机材料在提高稳定性的同时难以保证钙钛矿量子点优异的光学性能，钙钛矿量子点的尺寸较大而MOF晶体的孔隙较小，使得钙钛矿量子点很难进入MOF晶体的孔洞中，从而起不到提高钙钛矿量子点稳定性的作用等问题。
本发明解决该技术问题所采用的技术方案是：钙钛矿量子点与金属有机框架复合发光材料的制备方法，具体步骤如下：
A、在超声震荡搅拌的条件下，将硝酸铅溶液滴加到均苯三甲酸溶液中，继续超声震荡搅拌，抽滤，洗涤，烘干，得到Pb-MOF粉末；
B、将卤化铯粉末溶解在甲醇中，加热得到卤化铯甲醇溶液；
C、在超声震荡搅拌的条件下，将Pb-MOF粉末分散在甲苯中，将卤化铯溶液滴加到Pb-MOF甲苯分散液中，继续超声震荡搅拌，离心，洗涤，干燥，得到CsPbX3量子点与Pb-MOF的复合发光材料。
所述的钙钛矿量子点与金属有机框架复合发光材料的制备方法，其中，步骤A中，所述硝酸铅溶液浓度为0.05~0.5mol/L，均苯三甲酸溶液浓度为0.01~0.1mol/L，硝酸铅与均苯三甲酸的摩尔比为1:0.5~1。
所述的钙钛矿量子点与金属有机框架复合发光材料的制备方法，其中，步骤A中，所述搅拌温度为15~50℃，搅拌速度为200~500r/min。
所述的钙钛矿量子点与金属有机框架复合发光材料的制备方法，其中，步骤A中，所述继续超声震荡搅拌时间为20~40min，所述洗涤的条件为：采用超纯水洗涤1~3次；所述烘干温度为60~100℃，烘干时间为6~24h。
所述的钙钛矿量子点与金属有机框架复合发光材料的制备方法，其中，步骤B中，所述卤化铯粉末为一种卤化铯或者两种卤化铯的混合物，其结构通式为CsX，X为Cl-、Br-、I-中的一种或两种。
所述的钙钛矿量子点与金属有机框架复合发光材料的制备方法，其中，步骤B中，所述卤化物浓度为5~30mg/ml；所述加热温度为20~50℃。
所述的钙钛矿量子点与金属有机框架复合发光材料的制备方法，其中，步骤C中，所述Pb-MOF甲苯分散液浓度为200~500mg/ml,卤化铯与Pb-MOF用量比为1mg:50~250mg。
所述的钙钛矿量子点与金属有机框架复合发光材料的制备方法，其中，步骤C中，所述搅拌温度为15~50℃，搅拌速度为200~500r/min；所述离心速度为6000~10000r/min，离心时间为3~10min。
所述的钙钛矿量子点与金属有机框架复合发光材料的制备方法，其中，步骤C中，所述洗涤条件为：采用甲苯洗涤1~3次；所述烘干温度为60~100℃，烘干时间为6~24h。
一种钙钛矿量子点与金属有机框架复合发光材料，其中，采用如上述任意一项所述的制备方法制备而成。
本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明方法具有如下的突出的实质性特点和显著进步：
（1）本发明的合成方法在室温下、超声振荡条件下完成，不需要在高温反应釜和惰性气体保护下反应，操作简单，合成所需条件及实验操作人员的专业技术要求大大降低；
（2）本发明的合成方法利用Pb-MOF的多孔性，通过原位生长法使得钙钛矿量子点在Pb-MOF的介孔内成核生长，克服了MOF晶体的孔隙大造成钙钛矿量子点难以进入MOF晶体孔洞的问题；
（3）本发明制备的CsPbX3@Pb-MOF在提高了钙钛矿量子点稳定性的同时，增强了钙钛矿量子点的光学性能。
附图说明
图1是本发明的钙钛矿量子点与金属有机框架复合发光材料的制备方法较佳实施例的流程图；
图2是本发明制备方法合成的CsPbBr3@Pb-MOF复合发光材料的紫外可见吸收图谱；
图3是本发明的制备方法合成的CsPbBr3@Pb-MOF复合发光材料的归一化PL光谱图；
图4是本发明的制备方法合成的CsPbBr3@Pb-MOF复合发光材料的PL光谱图。
具体实施方式
本发明提供钙钛矿量子点与金属有机框架复合发光材料的制备方法，为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
具体地，请参阅图1，图1为本发明的钙钛矿量子点与金属有机框架复合发光材料的制备方法较佳实施例的流程图，如图所示，其中，包括步骤：
S1、在超声震荡搅拌的条件下，将硝酸铅溶液滴加到均苯三甲酸溶液中，继续超声震荡搅拌，抽滤，洗涤，烘干，得到Pb-MOF粉末。
作为本发明一具体实施方式，本实施例中Pb(NO3)2溶液浓度为0.05~0.5mol/L，均苯三甲酸溶液浓度为0.01~0.1mol/L。含羟基的均苯三甲酸相较于含氮杂环的有机配体，合成的MOF骨架结构稳定，在脱去小分子配体后，留下的空穴能够稳定存在。
进一步地，Pb-MOF材料在合成过程中，金属离子与有机配体的配比会影响Pb-MOF材料的性能，当有机配体足量时，MOF没有不饱和金属位点或者很少量的金属位点，在后续反应中无法与卤化铯进行配位反应；当金属离子足量时，Pb-MOF材料会出现不饱和金属位点，但结晶度下降，晶粒尺寸减小。优选地，本实施例中硝酸铅与均苯三甲酸的摩尔比为1:0.5~1，可以得到结晶度较好的带不饱和金属位点的Pb-MOF材料。
进一步地，本实施例中在超声震动搅拌条件下，将硝酸铅溶液滴加入均苯三甲酸溶液中，搅拌温度为15~50℃，搅拌速度为200~500r/min。滴加完成后继续对硝酸铅和均苯三甲酸的混合溶液超声振荡搅拌20~40min，使硝酸铅与均苯三甲酸充分反应生成Pb-MOF。本实施例中在超声震动搅拌的条件下将硝酸铅溶液滴加入均苯三甲酸溶液中，并在超声震动搅拌的条件下使硝酸铅和均苯三甲酸完成配位反应，室温下就能制备Pb-MOF材料，克服了传统MOF制备时需要在高温反应釜与惰性气体保护下进行，制备方法简单，反应条件温和。
进一步地，超声完成后采用超纯水洗涤1~3次去除Pb-MOF表面的杂质。洗涤完成后在60~100℃下烘烤6~24h，快速地蒸发溶剂得到Pb-MOF粉末。Pb(NO3)2与均苯三甲酸发生配位作用时，会结合一些溶剂小分子，例如水、乙醇等，反应完成后对材料进行烘干，这些小分子就从Pb-MOF孔洞中脱离出来，这样Pb离子就变成配位不饱和的状态，使得制备出的Pb-MOF材料具有配位不饱和的金属活性中心，从而赋予Pb-MOF材料具备催化性能。优选地，本实施例中的干燥为真空干燥。
S2、将卤化铯粉末溶解在甲醇中，加热得到卤化铯甲醇溶液。
作为本发明一具体实施方式，将卤化铯粉末加入甲醇溶液的同时可以对溶液进行加热、搅拌、超声振荡等方式加速卤化铯粉末的溶解。优选地，本实施例中采用对溶液进行加热来加快卤化铯粉末的溶解，所述加热温度为20~50℃，卤化物浓度为5~30mg/ml。
进一步地，本实施例中卤化铯粉末为一种卤化铯或者两种卤化铯的混合物，其结构通式为CsX，X为卤素离子，为Cl-、Br-、I-中的一种或两种。例如卤化铯粉末可以为单一CsCl粉末、CsBr粉末或CsI粉末，也可以是CsCl与CsBr的混合物粉末、CsCl与CsI的混合物粉末或CsBr与CsI的混合物粉末，各组份含量可以任意改变。通过改变卤化物的种类和配比可以改变钙钛矿量子点的发光光谱和反射峰。
S3、在超声震荡搅拌的条件下，将Pb-MOF粉末分散在甲苯中，将卤化铯溶液滴加到Pb-MOF甲苯分散液中，继续超声震荡搅拌，离心，洗涤，干燥，得到CsPbX3@Pb-MOF的复合发光材料。
作为本发明一具体实施方式，单独合成Pb-MOF后，将卤化铯溶液滴加到Pb-MOF的甲苯分散液中，由于甲苯对于卤化铯来说是不良溶剂，而Pb-MOF材料上的Pb离子处于配位不饱和状态，因此在室温下钙钛矿量子点能够在Pb-MOF的介孔内成核生长，形成CsPbX3@Pb-MOF复合材料。本实施例中直接将卤化铯溶液加入Pb-MOF溶液中，原位合成CsPbX3@Pb-MOF复合材料，无论Pb-MOF介孔大或者小，卤化铯溶液都能进入Pb-MOF介孔内成核，克服了传统制备方法中由于MOF晶体的孔隙大造成钙钛矿量子点难以进入MOF晶体孔洞不能提高钙钛矿量子点稳定性的问题。
优选地，本实施例中Pb-MOF甲苯分散液浓度为200~500mg/ml,卤化铯与Pb-MOF用量比为1mg:50~250mg，Pb-MOF用量远高于卤化铯用量，使得反应过程中卤化铯能够完全在Pb-MOF的介孔内成核生长，形成CsPbX3@Pb-MOF复合材料。
进一步地，本实施例中在超声震动搅拌的条件下将卤化铯溶液滴加到Pb-MOF的甲苯分散液中，滴加完成后继续对混合溶液进行超声震动搅拌，从而加快钙钛矿量子点在Pb-MOF的介孔内成核生长。优选地，本实施例中搅拌温度为15~50℃，搅拌速度为200~500r/min。CsX的种类不同，反应得到产物的颜色也不同，如当CsX为CsBr时，反应完成后分散液颜色会从白色变成黄色，当CsX为CsI时，反应完成后分散液颜色会从白色变成棕色，通过观察分散液颜色变化就能确定反应是否完成。待卤化铯与Pb-MOF充分反应后，使用离心分离去除溶剂，所述离心速度为6000~10000r/min，时间为3~10min。然后采用甲苯洗涤1~3次去除CsPbX3@Pb-MOF表面残留溶剂。然后对CsPbX3@Pb-MOF进行真空干燥，所述烘干温度为60~100℃，烘干时间为6~24h。
本发明还提供一种钙钛矿量子点与金属有机框架材料的复合发光材料，其中，采用如上述所述的制备方法制备而成。
本发明钙钛矿量子点与金属有机框架复合发光材料的制备方法利用Pb-MOF的多孔性，在室温、超声震荡条件下，通过原位生长法使得钙钛矿量子点在Pb-MOF的介孔内成核生长，不需要高温或惰性气体保护，操作简单，克服了MOF晶体的孔隙大造成钙钛矿量子点难以进入MOF晶体孔洞的问题，形成的CsPbX3@Pb-MOF复合材料，提高了钙钛矿量子点稳定性的同时，有效的保留了钙钛矿量子点的优异的光学特性。
下面通过具体实施例对本发明进行进一步的解释说明。
实施实例1
一种钙钛矿量子点与金属有机框架复合发光材料的制备方法，具体有以下步骤：
（1）称取1.4904g硝酸铅（Pb(NO3)2），用50ml容量瓶配置成0.09mol/L的硝酸铅溶液；再称取0.9456g均苯三甲酸（1,3,5-H3BTC）于500ml烧杯中，加入450ml超纯水，配置成均苯三甲酸溶液；将装有均苯三甲酸溶液的烧杯放入到超声波清洗器中，在温度20℃，搅拌速率300r/min的条件下，将50ml硝酸铅溶液滴加入均苯三甲酸溶液中，超声震荡30min后，抽滤，并用超纯水洗涤三次，得到的产物在65℃恒温箱中烘干12h，得到白色粉末状Pb-MOF。
（2）称取100mg溴化铯（CsBr）于20ml烧杯中，加入5ml甲醇，加热到在30℃使溴化铯溶解，得到透明澄清的溴化铯甲醇溶液。
（3）称取2000mg步骤(1)中所得到的Pb-MOF粉末于50ml烧杯中，加入10ml甲苯，在20℃下，搅拌速度为200r/min，超声震荡使Pb-MOF分散到甲苯中，再用移液枪取1ml步骤(2)中配制的溴化铯甲醇溶液，滴加入Pb-MOF的甲苯分散液中，分散液颜色从白色变为黄色，用离心机在8000r/min的转速下，离心5min，用甲苯洗涤三次，得到的产物在80℃恒温箱中烘干12h，得到黄色粉末状CsPbBr3@Pb-MOF复合材料。
实施实例2
一种钙钛矿量子点与金属有机框架复合发光材料的制备方法，具体有以下步骤：
（1）称取7.452g硝酸铅（Pb(NO3)2），用50ml容量瓶配置成0.18mol/L的硝酸铅溶液；再称取6.6213g均苯三甲酸（1,3,5-H3BTC）于500ml烧杯中，加入450ml超纯水，配置成均苯三甲酸溶液；将装有均苯三甲酸溶液的烧杯放入到超声波清洗器中，在温度20℃，搅拌速率300r/min的条件下，将50ml硝酸铅溶液滴加入均苯三甲酸溶液中，超声震荡30min后，抽滤，并用超纯水洗涤三次，得到的产物在65℃恒温箱中烘干12h，得到白色粉末状Pb-MOF。
（2）称取150mg溴化铯（CsBr）于20ml烧杯中，加入10ml甲醇，加热到30℃使溴化铯溶解，得到透明澄清的溴化铯甲醇溶液。
（3）称取4000mg步骤(1)中所得到的Pb-MOF粉末于50ml烧杯中，加入20ml甲苯，在20℃下，搅拌速度为200r/min，超声震荡使Pb-MOF分散到甲苯中，再用移液枪取2ml步骤(2)中配制的溴化铯甲醇溶液，滴加入Pb-MOF的甲苯分散液中，分散液颜色从白色变为黄色，用离心机在10000r/min的转速下，离心五分钟，用甲苯洗涤三次，得到的产物在80℃恒温箱中烘干12h，得到黄色粉末状CsPbBr3@Pb-MOF复合材料。
实施实例3
一种钙钛矿量子点与金属有机框架复合发光材料的制备方法，具体有以下步骤：
（1）称取2.9808g硝酸铅（Pb(NO3)2），用50ml容量瓶配置成0.18mol/L的硝酸铅溶液；再称取1.8918g均苯三甲酸（1,3,5-H3BTC）于500ml烧杯中，加入450ml超纯水，配置成均苯三甲酸溶液；将装有均苯三甲酸溶液的烧杯放入到超声波清洗器中，在温度20℃，搅拌速率500r/min的条件下，将50ml硝酸铅溶液滴加入均苯三甲酸溶液中，超声震荡30min后，抽滤，并用超纯水洗涤三次，得到的产物在65℃恒温箱中烘干12h，得到白色粉末状Pb-MOF。
（2）称取150mg碘化铯（CsI）于20ml烧杯中，加入10ml甲醇，加热到在20℃使碘化铯溶解，得到透明澄清的碘化铯甲醇溶液。
（3）称取4000mg步骤(1)中所得到的Pb-MOF粉末于50ml烧杯中，加入20ml甲苯，在25℃下，搅拌速度为300r/min，超声震荡使Pb-MOF分散到甲苯中，再用移液枪取2ml步骤(2)中配制的碘化铯甲醇溶液，滴加入Pb-MOF的甲苯分散液中，分散液颜色从白色变为棕色，用离心机在10000r/min的转速下，离心5min，用甲苯洗涤三次，得到的产物在80℃恒温箱中烘干18h，得到黄色粉末状CsPbI3@Pb-MOF复合材料。
实施实例4
钙钛矿量子点与金属有机框架复合发光材料的制备方法，具体有以下步骤：
（1）称取1.4904g硝酸铅（Pb(NO3)2），用50ml容量瓶配置成0.09mol/L的硝酸铅溶液；再称取0.9456g均苯三甲酸（1,3,5-H3BTC）于500ml烧杯中，加入450ml超纯水，配置成均苯三甲酸溶液；将装有均苯三甲酸溶液的烧杯放入到超声波清洗器中，在40℃，搅拌速率300r/min的条件下，将50ml硝酸铅溶液滴加入均苯三甲酸溶液中，超声震荡30min后，抽滤，并用超纯水洗涤三次，得到的产物在65℃恒温箱中烘干12h，得到白色粉末状Pb-MOF。
（2）称取83.75mg溴化铯（CsBr）和66.25mg氯化铯（CsCl）于20ml烧杯中，加入5ml甲醇，加热到在30℃使溴化铯/氯化铯溶解，得到透明澄清的溴化铯/氯化铯甲醇溶液。
（3）称取2000mg步骤(1)中所得到的Pb-MOF粉末于50ml烧杯中，加入10ml甲苯，在20℃下，搅拌速度为200r/min，超声震荡使Pb-MOF分散到甲苯中，再用移液枪取1ml步骤(2)中配制的溴化铯/氯化铯甲醇溶液，滴加入Pb-MOF的甲苯分散液中，分散液颜色从白色变为淡黄色，用离心机在6000r/min的转速下，离心10min，用甲苯洗涤三次，得到的产物在60℃恒温箱中烘干24h，得到黄色粉末状CsPbCl1.675Br1.325@Pb-MOF复合材料。
图2为本发明制备方法合成的CsPbBr3@Pb-MOF复合发光材料与纯的CsPbBr3的紫外可见吸收对比图。由图2可以看出，CsPbBr3@Pb-MOF的紫外可见吸收图谱相比纯的CsPbBr3在约475nm位置多了一个强的吸收峰，此峰为MOF的吸收峰，且CsPbBr3@Pb-MOF相比于纯的CsPbBr3吸收峰增强。
图3为本发明制备方法合成的CsPbBr3@Pb-MOF复合发光材料与纯的CsPbBr3的归一化PL光谱对比图。由图3可以看出， CsPbBr3@Pb-MOF复合发光材料的发光峰值在537nm，相比纯的CsPbBr3发光峰539nm略微蓝移。图4为本发明制备方法合成的CsPbBr3@Pb-MOF复合发光材料与纯的CsPbBr3的PL光谱对比图，从图中可以看出CsPbBr3@Pb-MOF较纯的CsPbBr3峰高明显增高，说明本发明制备方法合成的CsPbBr3@Pb-MOF复合发光材料相较于纯的CsPbBr3量子点具有更优异的发光性能。
综上所述，本发明公开了钙钛矿量子点与金属有机框架复合发光材料的制备方法，所述制备方法将硝酸铅溶液滴加到均苯三甲酸溶液中，在超声振荡搅拌的条件下得到Pb-MOF粉末；将卤化铯粉末溶解在甲醇中，加热得到卤化铯甲醇溶液；将Pb-MOF粉末分散在甲苯中，将卤化铯溶液滴加入到Pb-MOF的甲苯分散液中，在超声震荡的条件下得到CsPbX3@Pb-MOF的复合发光材料。本发明利用Pb-MOF的多孔性，在室温、超声震荡条件下，通过原位生长法使得钙钛矿量子点在Pb-MOF的介孔内成核生长，形成的CsPbX3@Pb-MOF复合发光材料，提高了钙钛矿量子点稳定性的同时，增强了钙钛矿量子点的光学性能。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.钙钛矿量子点与金属有机框架复合发光材料的制备方法，其特征在于，包括步骤：
A、在超声震荡搅拌的条件下，将硝酸铅溶液滴加到均苯三甲酸溶液中，继续超声震荡搅拌，抽滤，洗涤，烘干，得到Pb-MOF粉末；
B、将卤化铯粉末溶解在甲醇中，加热得到卤化铯甲醇溶液；
C、在超声震荡搅拌的条件下，将Pb-MOF粉末分散在甲苯中，将卤化铯溶液滴加到Pb-MOF甲苯分散液中，继续超声震荡搅拌，离心，洗涤，干燥，得到CsPbX3量子点与Pb-MOF的复合发光材料。
2.根据权利要求1所述的钙钛矿量子点与金属有机框架复合发光材料的制备方法，其特征在于，步骤A中，所述硝酸铅溶液浓度为0.05~0.5mol/L，均苯三甲酸溶液浓度为0.01~0.1mol/L，硝酸铅与均苯三甲酸的摩尔比为1:0.5~1。
3.根据权利要求1所述的钙钛矿量子点与金属有机框架复合发光材料的制备方法，其特征在于，步骤A中，所述搅拌温度为15~50℃，搅拌速度为200~500r/min。
4.根据权利要求1所述的钙钛矿量子点与金属有机框架复合发光材料的制备方法，其特征在于，步骤A中，所述继续超声震荡搅拌时间为20~40min，所述洗涤的条件为：采用超纯水洗涤1~3次；所述烘干温度为60~100℃，烘干时间为6~24h。
5.根据权利要求1所述的钙钛矿量子点与金属有机框架复合发光材料的制备方法，其特征在于，步骤B中，所述卤化铯粉末为一种卤化铯或者两种卤化铯的混合物，其结构通式为CsX，X为Cl-、Br-、I-中的一种或两种。
6.根据权利要求1所述的钙钛矿量子点与金属有机框架复合发光材料的制备方法，其特征在于，步骤B中，所述卤化物浓度为5~30mg/ml；所述加热温度为20~50℃。
7.根据权利要求1所述的钙钛矿量子点与金属有机框架复合发光材料的制备方法，其特征在于，步骤C中，所述Pb-MOF甲苯分散液浓度为200~500mg/ml,卤化铯与Pb-MOF用量比为1mg:50~250mg。
8.根据权利要求1所述的钙钛矿量子点与金属有机框架复合发光材料的制备方法，其特征在于，步骤C中，所述搅拌温度为15~50℃，搅拌速度为200~500r/min；所述离心速度为6000~10000r/min，离心时间为3~10min。
9.根据权利要求1所述的钙钛矿量子点与金属有机框架复合发光材料的制备方法，其特征在于，步骤C中，所述洗涤条件为：采用甲苯洗涤1~3次；所述烘干温度为60~100℃，烘干时间为6~24h。
10.一种钙钛矿量子点与金属有机框架复合发光材料，其特征在于，采用如上述权利要求1-9任意一项所述的制备方法制备而成。
CN201910333247.8A 2019-04-24 2019-04-24 钙钛矿量子点与金属有机框架复合发光材料的制备方法 Pending CN110041915A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910333247.8A CN110041915A (zh) 2019-04-24 2019-04-24 钙钛矿量子点与金属有机框架复合发光材料的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910333247.8A CN110041915A (zh) 2019-04-24 2019-04-24 钙钛矿量子点与金属有机框架复合发光材料的制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110041915A true CN110041915A (zh) 2019-07-23

Family

ID=67279059

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910333247.8A Pending CN110041915A (zh) 2019-04-24 2019-04-24 钙钛矿量子点与金属有机框架复合发光材料的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110041915A (zh)

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110449187A (zh) * 2019-07-25 2019-11-15 中山大学 一种钙钛矿-金属配合物复合材料的制备方法与应用
CN110718648A (zh) * 2019-10-18 2020-01-21 南昌航空大学 基于无机空穴传输材料钙钛矿量子点发光二极管的原位合成制作方法
CN110950375A (zh) * 2019-12-02 2020-04-03 山东省分析测试中心 一种CsPb2Br5中掺杂CsPbBr3的复合钙钛矿材料及其制备方法和用途
CN111534301A (zh) * 2020-03-31 2020-08-14 厦门大学 一种CsPbBr3钙钛矿量子点的制备方法
CN111607234A (zh) * 2020-06-15 2020-09-01 Tcl华星光电技术有限公司 一种量子点组合物及其制备方法、量子点图案化方法以及图案化量子点固态膜
CN111676010A (zh) * 2020-06-22 2020-09-18 江西理工大学 钙钛矿量子点/Eu-MOF复合发光材料的制备方法
CN112538354A (zh) * 2019-09-23 2021-03-23 Tcl集团股份有限公司 量子点复合材料及制备方法、发光薄膜和显示器件
CN113201326A (zh) * 2021-04-22 2021-08-03 浙江大学 一种染料/钙钛矿量子点负载的金属-有机框架材料及其制备方法
CN113549992A (zh) * 2021-07-20 2021-10-26 哈尔滨工业大学（深圳） 一种常温快速制备钙钛矿晶粒的简易方法
CN113563869A (zh) * 2021-08-23 2021-10-29 兰州大学 钙钛矿量子点mof复合发光材料的制备及应用
CN113755167A (zh) * 2021-09-07 2021-12-07 中山大学 一种铅有机配合物包覆的全无机铅卤钙钛矿纳米晶荧光粉及其制备方法和应用
CN113817466A (zh) * 2021-10-22 2021-12-21 扬州大学 一种发光mof和钙钛矿复合纳米材料的制备方法
CN113838986A (zh) * 2020-06-24 2021-12-24 Tcl科技集团股份有限公司 量子点发光二极管及其制备方法
CN113976174A (zh) * 2021-10-13 2022-01-28 华南理工大学 一种金属有机框架封装有机无机钙钛矿复合光催化材料的制备方法
CN115463555A (zh) * 2022-08-30 2022-12-13 石河子大学 基于金属位点饱和度可调纳米片的混合基质膜及其制备方法与应用
CN115595149A (zh) * 2021-07-08 2023-01-13 中国科学院大连化学物理研究所（Cn） 一种发光寿命ms级量子点的制备方法
CN116814258A (zh) * 2023-06-30 2023-09-29 昆明理工大学 一种水稳定性无机钙钛矿量子点材料及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108774511A (zh) * 2018-05-31 2018-11-09 兰州大学 全无机钙钛矿量子点/介孔mof-5复合发光材料的制备及在led中的应用
CN109423278A (zh) * 2017-09-01 2019-03-05 上海交通大学 一种荧光钙钛矿纳米晶及其制备方法和应用

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109423278A (zh) * 2017-09-01 2019-03-05 上海交通大学 一种荧光钙钛矿纳米晶及其制备方法和应用
CN108774511A (zh) * 2018-05-31 2018-11-09 兰州大学 全无机钙钛矿量子点/介孔mof-5复合发光材料的制备及在led中的应用

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JI-HYUN CHA等: "Formation and Encapsulation of All-Inorganic Lead Halide Perovskites at Room Temperature in Metal−Organic Frameworks", 《J. PHYS. CHEM. LETT.》 *
QIANQIAN ZHANG等: "Enhancing air-stability of CH3NH3PbBr3 perovskite quantum dots by in-situ growth in metal-organic frameworks and their applications in light emitting diodes", 《JOURNAL OF SOLID STATE CHEMISTRY》 *

Cited By (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110449187A (zh) * 2019-07-25 2019-11-15 中山大学 一种钙钛矿-金属配合物复合材料的制备方法与应用
CN110449187B (zh) * 2019-07-25 2022-07-12 中山大学 一种钙钛矿-金属配合物复合材料的制备方法与应用
CN112538354A (zh) * 2019-09-23 2021-03-23 Tcl集团股份有限公司 量子点复合材料及制备方法、发光薄膜和显示器件
CN112538354B (zh) * 2019-09-23 2022-04-12 Tcl科技集团股份有限公司 量子点复合材料及制备方法、发光薄膜和显示器件
CN110718648A (zh) * 2019-10-18 2020-01-21 南昌航空大学 基于无机空穴传输材料钙钛矿量子点发光二极管的原位合成制作方法
CN110950375A (zh) * 2019-12-02 2020-04-03 山东省分析测试中心 一种CsPb2Br5中掺杂CsPbBr3的复合钙钛矿材料及其制备方法和用途
CN110950375B (zh) * 2019-12-02 2022-03-15 山东省分析测试中心 一种CsPb2Br5中掺杂CsPbBr3的复合钙钛矿材料及其制备方法和用途
CN111534301A (zh) * 2020-03-31 2020-08-14 厦门大学 一种CsPbBr3钙钛矿量子点的制备方法
CN111607234A (zh) * 2020-06-15 2020-09-01 Tcl华星光电技术有限公司 一种量子点组合物及其制备方法、量子点图案化方法以及图案化量子点固态膜
CN111676010A (zh) * 2020-06-22 2020-09-18 江西理工大学 钙钛矿量子点/Eu-MOF复合发光材料的制备方法
CN113838986A (zh) * 2020-06-24 2021-12-24 Tcl科技集团股份有限公司 量子点发光二极管及其制备方法
CN113201326A (zh) * 2021-04-22 2021-08-03 浙江大学 一种染料/钙钛矿量子点负载的金属-有机框架材料及其制备方法
CN115595149B (zh) * 2021-07-08 2023-08-01 中国科学院大连化学物理研究所 一种发光寿命ms级量子点的制备方法
CN115595149A (zh) * 2021-07-08 2023-01-13 中国科学院大连化学物理研究所（Cn） 一种发光寿命ms级量子点的制备方法
CN113549992A (zh) * 2021-07-20 2021-10-26 哈尔滨工业大学（深圳） 一种常温快速制备钙钛矿晶粒的简易方法
CN113563869A (zh) * 2021-08-23 2021-10-29 兰州大学 钙钛矿量子点mof复合发光材料的制备及应用
CN113563869B (zh) * 2021-08-23 2023-10-20 兰州大学 钙钛矿量子点mof复合发光材料的制备及应用
CN113755167B (zh) * 2021-09-07 2022-12-27 中山大学 一种铅有机配合物包覆的全无机铅卤钙钛矿纳米晶荧光粉及其制备方法和应用
CN113755167A (zh) * 2021-09-07 2021-12-07 中山大学 一种铅有机配合物包覆的全无机铅卤钙钛矿纳米晶荧光粉及其制备方法和应用
CN113976174A (zh) * 2021-10-13 2022-01-28 华南理工大学 一种金属有机框架封装有机无机钙钛矿复合光催化材料的制备方法
CN113817466A (zh) * 2021-10-22 2021-12-21 扬州大学 一种发光mof和钙钛矿复合纳米材料的制备方法
CN115463555A (zh) * 2022-08-30 2022-12-13 石河子大学 基于金属位点饱和度可调纳米片的混合基质膜及其制备方法与应用
CN115463555B (zh) * 2022-08-30 2024-08-23 石河子大学 基于金属位点饱和度可调纳米片的混合基质膜及其制备方法与应用
CN116814258A (zh) * 2023-06-30 2023-09-29 昆明理工大学 一种水稳定性无机钙钛矿量子点材料及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110041915A (zh) 钙钛矿量子点与金属有机框架复合发光材料的制备方法
Busch et al. The stereochemistry of complex inorganic compounds. Xvii. The stereochemistry of hexadentate ethylenediaminetetraacetic acid complexes
US10125016B2 (en) Nanoporous carbohydrate frameworks and the sequestration and detection of molecules using the same
Wickenden et al. Complexes of nickel (II) with acetonitrile. Coordination of perchlorate
Goedken et al. Synthesis, reactivity, and X-ray crystal structure of dichloro (phthalocyaninato) titanium (IV)
Evans et al. Organometallic compounds of bivalent europium, ytterbium, and samarium
CN101220266A (zh) 一种β-二酮功能化稀土介孔杂化发光材料的制备方法
CN112940277B (zh) 甲酸稀土金属有机框架配合物及其制备方法和应用
CN110229349A (zh) 一种沸石咪唑类金属有机框架材料及其制备方法和应用
CN106674118A (zh) Zif‑8吸附材料的制备及用于孔雀石绿水溶液脱色的应用
CN110845740B (zh) 一种环糊精金属框架圆偏振发光晶体及其制备方法与应用
Morrison et al. Mercuric halide adducts of ruthenocene and ferrocene
CN110358109A (zh) 一种发光Zr-MOG金属有机凝胶及其合成方法
Mironov et al. New mixed-ligand cyanohydroxo octahedral cluster complex trans-[Re 6 S 8 (CN) 2 (OH) 4] 4−, its luminescence properties and chemical reactivity
Kiernan et al. Studies on transition-metal cyano-complexes. Part I. Octacyanoniobates (III),-niobates (IV),-molybdates (V), and-tungstates (V)
CN112566987A (zh) 包含小分子离子晶格的颜色匹配且明亮的荧光材料
CN105503958A (zh) 乙二胺修饰的mil-101及其制备方法
Hatano et al. Molecular stereochemistry of iodo (meso-tetraphenylporphinato) iron (III)
CN101792664A (zh) 一种杯芳烃功能化稀土介孔杂化发光材料的制备方法
CN106118633B (zh) 一种醋酸钠基稀土荧光材料及其制备方法
CN106450002A (zh) 一种钙钛矿型光电转换复合材料溶胶及其制备方法
CN111019150A (zh) 二维互穿形成的三维镉配位聚合物及其制法与应用
Rönfeldt et al. Synthesis and Characterization of a Layered Scandium MOF containing a Sulfone‐functionalized V‐shaped Linker Molecule
Su et al. Bonding properties of copper (II)—N chromophores: Molecular and electronic structures of copper (II) complexes containing ethylenediamine and heterocyclic diimine ligands
Goedken et al. Stabilization of high-spin five-coordinate nickel (II) complex anions by appropriate counterions

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
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190723

RJ01 Rejection of invention patent application after publication