CN111088034A - 一种无铅铋基钙钛矿@SiO2核壳材料及其制备方法与应用 - Google Patents

一种无铅铋基钙钛矿@SiO2核壳材料及其制备方法与应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种无铅铋基钙钛矿@SiO2核壳材料及其制备方法，所述无铅铋基钙钛矿的化学式是Rb7Bi3Cl16@SiO2，制备方法包括：将Rb7Bi3Cl16纳米材料溶解在极性溶剂中，并超声分散得到Rb7Bi3Cl16纳米材料溶液；将硅烷溶解在溶剂中，搅拌混合得到硅烷溶液；将所得Rb7Bi3Cl16纳米材料溶液与硅烷溶液进行混合搅拌，恒温条件下反应，反应结束后固液分离收集固体相，并使用甲苯、乙醇、去离子水依次分别洗涤，最后干燥研磨即得无铅铋基钙钛矿Rb7Bi3Cl16@SiO2核壳纳米材料。本发明其制备方法简易、条件温和，所制备得到的产物结构独特、荧光性能良好。

Description

一种无铅铋基钙钛矿@SiO2核壳材料及其制备方法与应用
技术领域
本发明属于纳米材料制备领域，尤其是涉及一种无铅铋基钙钛矿@SiO2核壳材料及其制备方法与应用。
背景技术
近年来钙钛矿纳米晶因其量子产率高、能带可调、色纯度高、制备简便及成本低等优点，成为光电材料的新宠，在显示、医学等领域具有广阔的应用前景。然而，此类材料所中含有毒性的铅，且此类材料暴露在空气中时，易受到光、热、氧气、水分等因素的影响而发生降解，导致荧光淬灭，限制了该类材料的长期稳定性以及生物相容性，阻碍着该类材料的实际应用和拓展。开发具有其他结构类型且具有抗水、抗氧性能无铅钙钛矿材料，是目前的重要挑战。根据前期研究结果，具有不同比例碱金属的无铅钙钛矿材料，可能具有优异的发光性能。在之前研究工作中，我们利用长链的有机胺和有机羧酸作为表面活性剂，极性溶剂作为溶剂，弱极性溶剂作为分散剂，合成出一种新型的铷铋氯钙钛矿纳米晶Rb7Bi3Cl16。其制备方法简易，结构独特，荧光性能良好，稳定性大大提高。通过计算得出的量子产率约为28.43％，是一种具有应用价值的新型光电纳米晶材料。但所制备的纳米晶Rb7Bi3Cl16只能分散在乙醇等有机溶剂中，为了提高该材料再生物领域的应用，需要将制备的纳米晶进行表面修饰，得到生物相容性的性能优异的发光材料。
发明内容
本申请针对现有技术的不足，本发明提供了一种无铅铋基钙钛矿@SiO2核壳材料及其制备方法与应用。本发明其制备方法简易、条件温和，所制备得到的产物结构独特、荧光性能良好。
本发明的技术方案如下：
一种无铅铋基钙钛矿@SiO2的核壳材料，所述无铅铋基钙钛矿的化学式是Rb7Bi3Cl16@SiO2，纳米材料平均粒径为3.09±0.8nm，呈球状纳米颗粒，所述材料的核壳分别为无铅铋基钙钛矿与SiO2。
所述无铅铋基钙钛矿@SiO2核壳材料的制备方法的具体步骤如下：
(1)将Rb7Bi3Cl16纳米材料溶解在极性溶剂中，并超声分散10-60min得到Rb7Bi3Cl16纳米材料溶液；
(2)将硅烷溶解在溶剂中，搅拌混合得到硅烷溶液；
(3)将步骤(1)中所得Rb7Bi3Cl16纳米材料溶液与步骤(2)中硅烷溶液进行混合搅拌，恒温条件下反应一定时间，反应结束后固液分离收集固体相，并使用甲苯、乙醇、去离子水依次分别洗涤三次以上，最后干燥研磨即得无铅铋基钙钛矿Rb7Bi3Cl16@SiO2核壳纳米材料。
步骤(1)中所述极性溶剂为甲醇、乙醇、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、γ-丁内酯中的一种或多种。
步骤(1)中所述Rb7Bi3Cl16纳米材料溶液的浓度范围是0.05～0.10mol/L。
步骤(2)中所述硅烷为硅酸四丁酯、二异丁基二甲氧基硅烷、(3-氨基丙基)三乙氧基硅烷、三乙氧基氟硅烷中的一种或多种。
步骤(2)中所述溶剂为环己烷、甲苯、乙苯、苯中的至少一种。
步骤(2)中所述硅烷溶液的浓度为0.04～0.15mol/L。
步骤(3)中所述反应温度为10～35℃，反应时间为12～48小时。
一种无铅铋基钙钛矿@SiO2核壳材料应用于生物成像、纳米药物载体或荧光检测中。
本发明有益的技术效果在于：
(1)本申请提供了一种无铅钙钛矿Rb7Bi3Cl16@SiO2核壳结构纳米材料的制备及应用，该纳米材料具有良好的水分散性和稳定性，在375nm波长激发下，该材料的发射波长为445nm，量子产率达到13.0～37.0％。而且该材料具有较低的细胞毒性，对三种细胞：MCF-10A、HEK293和L02的细胞毒性测试发现，三种细胞均能保持约90％的成活率。因此，该核壳纳米材料在生物成像、纳米药物载体与荧光检测等方面有广泛的应用前景。
(2)本申请提供了上述纳米材料的制备方法，采用条件温和的合成方法，在10～35℃的恒温条件下，通过持续搅拌的方法，得到了产率高、纯度高的样品。即取一定量所制备的分散于乙醇中的Rb7Bi3Cl16 NCs纳米晶与定量的甲苯混合后，再加入微量的(3-氨基丙基)三乙基硅烷，在离心管中混合，然后在室温下搅拌48小时。将得到的淡黄色浑浊溶液9000rpm离心15分钟，去除上清液，所得橙黄色沉淀分别用甲苯、乙醇以及去离子水洗涤，烘干，用研钵研磨成均一的Rb7Bi3Cl16 NCs@SiO2粉末。利用三乙基硅烷在乙醇溶液中的缓慢水解，在此过程中将Rb7Bi3Cl16 NCs纳米晶包裹在内部，利用物质不同极性溶剂中的溶解度差异，实现了相分离，由此制备了粒径均一的核壳结构纳米晶材料。与目前报导的热注入方法制备同类型的材料相比，该制备方法简单、条件温和，且所制备的纳米材料形貌、粒径均一。
附图说明
图1为本发明实施例1中所得Rb7Bi3Cl16@SiO2核壳材料样品1#的形貌示意图；
图2为本发明实施例1中所得Rb7Bi3Cl16@SiO2核壳材料样品1#的粒径分布图；
图3为本发明实施例1中所得Rb7Bi3Cl16@SiO2核壳材料样品1#的X射线粉末衍射图谱，其中灰线是拟合的Rb7Bi3Cl16材料的粉末衍射图谱；黑线是样品Rb7Bi3Cl16@SiO2的粉末衍射图谱；
图4为本发明实施例1中所得Rb7Bi3Cl16@SiO2核壳材料样品1#的荧光图谱；
图5为本发明实施例1中所得Rb7Bi3Cl16@SiO2核壳材料样品1#和样品Rb7Bi3Cl16的荧光对比图谱；
图6为MCF-10A细胞在本发明实施例1中所得Rb7Bi3Cl16@SiO2核壳材料样品1#的成活率柱状图；
图7为HEK293细胞在本发明实施例1中所得Rb7Bi3Cl16@SiO2核壳材料样品1#中的成活率柱状图；
图8为L02细胞在本发明实施例1中所得Rb7Bi3Cl16@SiO2核壳材料样品1#中的成活率柱状图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明进行具体描述。
实施例1
一种无铅钙钛矿Rb7Bi3Cl16@SiO2的核壳结构纳米材料的制备包括以下步骤：先将Rb7Bi3Cl16纳米颗粒分散到乙醇中，浓度为0.05mol/L,然后与浓度为0.04mol/L的(3-氨基丙基)三乙氧基硅烷的环己烷溶液混合，然后在10℃搅拌12h。将得到的淡黄色乳状液9000rpm离心15min，去除上清液，所得橙黄色沉淀分别用甲苯、乙醇以及去离子水洗涤，烘干，用研钵研磨成均一的Rb7Bi3Cl16@SiO2粉末，即样品1#。典型样品1的形貌示意图如图1所示。
实施例2
一种无铅钙钛矿Rb7Bi3Cl16@SiO2的核壳结构纳米材料的制备包括以下步骤：先将Rb7Bi3Cl16纳米颗粒分散到甲醇中，浓度为0.05mol/L,然后与浓度为0.05mol/L的硅酸四丁酯的甲苯溶液混合，然后在15℃搅拌12h。将得到的淡黄色乳状液9000rpm离心15min，去除上清液，所得橙黄色沉淀分别用甲苯、乙醇以及去离子水洗涤，烘干，用研钵研磨成均一的Rb7Bi3Cl16@SiO2粉末。
实施例3
一种无铅钙钛矿Rb7Bi3Cl16@SiO2的核壳结构纳米材料的制备包括以下步骤：先将Rb7Bi3Cl16纳米颗粒分散到N,N-二甲基甲酰胺中，浓度为0.07mol/L,然后与浓度为0.06mol/L的硅酸四丁酯的乙苯溶液混合，然后在20℃搅拌12h。将得到的淡黄色乳状液9000rpm离心15min，去除上清液，所得橙黄色沉淀分别用甲苯、乙醇以及去离子水洗涤，烘干，用研钵研磨成均一的Rb7Bi3Cl16@SiO2粉末。
实施例4
一种无铅钙钛矿Rb7Bi3Cl16@SiO2的核壳结构纳米材料的制备包括以下步骤：先将Rb7Bi3Cl16纳米颗粒分散到二甲基亚砜中，浓度为0.08mol/L，然后与浓度为0.07mol/L的二异丁基二甲氧基硅烷的苯溶液混合，然后在25℃搅拌18h。将得到的淡黄色乳状液9000rpm离心16min，去除上清液，所得橙黄色沉淀分别用甲苯、乙醇以及去离子水洗涤，烘干，用研钵研磨成均一的Rb7Bi3Cl16@SiO2粉末。
实施例5
一种无铅钙钛矿Rb7Bi3Cl16@SiO2的核壳结构纳米材料的制备包括以下步骤：先将Rb7Bi3Cl16纳米颗粒分散到γ-丁内酯中，浓度为0.09mol/L，然后与浓度为0.08mol/L的三乙氧基氟硅烷的甲苯溶液混合，然后在30℃搅拌18小时。将得到的淡黄色乳状液9000rpm离心16min，去除上清液，所得橙黄色沉淀分别用甲苯、乙醇以及去离子水洗涤，烘干，用研钵研磨成均一的Rb7Bi3Cl16@SiO2粉末。
实施例6
一种无铅钙钛矿Rb7Bi3Cl16@SiO2的核壳结构纳米材料的制备包括以下步骤：先将Rb7Bi3Cl16纳米颗粒分散到乙醇中，浓度为0.1mol/L，然后与浓度为0.09mol/L的(3-氨基丙基)三乙氧基硅烷的环己烷溶液混合，然后在35℃搅拌24h。将得到的淡黄色乳状液9000rpm离心20min，去除上清液，所得橙黄色沉淀分别用甲苯、乙醇以及去离子水洗涤，烘干，用研钵研磨成均一的Rb7Bi3Cl16@SiO2粉末。
实施例7
一种无铅钙钛矿Rb7Bi3Cl16@SiO2的核壳结构纳米材料的制备包括以下步骤：先将Rb7Bi3Cl16纳米颗粒分散到甲醇中，浓度为0.05mol/L，然后与浓度为0.1mol/L的硅酸四丁酯的甲苯溶液混合，然后在10℃搅拌24h。将得到的淡黄色乳状液9000rpm离心15min，去除上清液，所得橙黄色沉淀分别用甲苯、乙醇以及去离子水洗涤，烘干，用研钵研磨成均一的Rb7Bi3Cl16@SiO2粉末。
实施例8
一种无铅钙钛矿Rb7Bi3Cl16@SiO2的核壳结构纳米材料的制备包括以下步骤：先将Rb7Bi3Cl16纳米颗粒分散到N,N-二甲基甲酰胺中，浓度为0.06mol/L，然后与浓度为0.11mol/L的硅酸四丁酯的乙苯溶液混合，然后在15℃搅拌24h。将得到的淡黄色乳状液9000rpm离心25min，去除上清液，所得橙黄色沉淀分别用甲苯、乙醇以及去离子水洗涤，烘干，用研钵研磨成均一的Rb7Bi3Cl16@SiO2粉末。
实施例9
一种无铅钙钛矿Rb7Bi3Cl16@SiO2的核壳结构纳米材料的制备包括以下步骤：先将Rb7Bi3Cl16纳米颗粒分散到二甲基亚砜中，浓度为0.07mol/L，然后与浓度为0.12mol/L的二异丁基二甲氧基硅烷的苯溶液混合，然后在20℃搅拌30h。将得到的淡黄色乳状液9000rpm离心16min，去除上清液，所得橙黄色沉淀分别用甲苯、乙醇以及去离子水洗涤，烘干，用研钵研磨成均一的Rb7Bi3Cl16@SiO2粉末。
实施例10
一种无铅钙钛矿Rb7Bi3Cl16@SiO2的核壳结构纳米材料的制备包括以下步骤：先将Rb7Bi3Cl16纳米颗粒分散到γ-丁内酯中，浓度为0.08mol/L，然后与浓度为0.13mol/L的三乙氧基氟硅烷的甲苯溶液混合，然后在25℃搅拌30h。将得到的淡黄色乳状液9000rpm离心16min，去除上清液，所得橙黄色沉淀分别用甲苯、乙醇以及去离子水洗涤，烘干，用研钵研磨成均一的Rb7Bi3Cl16@SiO2粉末。
实施例11
一种无铅钙钛矿Rb7Bi3Cl16@SiO2的核壳结构纳米材料的制备包括以下步骤：先将Rb7Bi3Cl16纳米颗粒分散到甲醇中，浓度为0.09mol/L，然后与浓度为0.14mol/L的硅酸四丁酯的乙苯溶液混合，然后在30℃搅拌30h。将得到的淡黄色乳状液9000rpm离心15min，去除上清液，所得橙黄色沉淀分别用甲苯、乙醇以及去离子水洗涤，烘干，用研钵研磨成均一的Rb7Bi3Cl16@SiO2粉末。
实施例12
一种无铅钙钛矿Rb7Bi3Cl16@SiO2的核壳结构纳米材料的制备包括以下步骤：先将Rb7Bi3Cl16纳米颗粒分散到N,N-二甲基甲酰胺中，浓度为0.06mol/L，然后与浓度为0.11mol/L的硅酸四丁酯的乙苯溶液混合，然后在15℃搅拌24h。将得到的淡黄色乳状液9000rpm离心25min，去除上清液，所得橙黄色沉淀分别用甲苯、乙醇以及去离子水洗涤，烘干，用研钵研磨成均一的Rb7Bi3Cl16@SiO2粉末。
实施例13
一种无铅钙钛矿Rb7Bi3Cl16@SiO2的核壳结构纳米材料的制备包括以下步骤：先将Rb7Bi3Cl16纳米颗粒分散到二甲基亚砜中，浓度为0.05mol/L，然后与浓度为0.04mol/L的二异丁基二甲氧基硅烷的甲苯溶液混合，然后在10℃搅拌36h。将得到的淡黄色乳状液9000rpm离心16min，去除上清液，所得橙黄色沉淀分别用甲苯、乙醇以及去离子水洗涤，烘干，用研钵研磨成均一的Rb7Bi3Cl16@SiO2粉末。
实施例14
一种无铅钙钛矿Rb7Bi3Cl16@SiO2的核壳结构纳米材料的制备包括以下步骤：先将Rb7Bi3Cl16纳米颗粒分散到γ-丁内酯中，浓度为0.06mol/L，然后与浓度为0.05mol/L的三乙氧基氟硅烷的甲苯溶液混合，然后在10℃搅拌36h。将得到的淡黄色乳状液9000rpm离心20分钟，去除上清液，所得橙黄色沉淀分别用甲苯、乙醇以及去离子水洗涤，烘干，用研钵研磨成均一的Rb7Bi3Cl16@SiO2粉末。
实施例15
一种无铅钙钛矿Rb7Bi3Cl16@SiO2的核壳结构纳米材料的制备包括以下步骤：先将Rb7Bi3Cl16纳米颗粒分散到γ-丁内酯中，浓度为0.07mol/L，然后与浓度为0.06mol/L的二异丁基二甲氧基硅烷的甲苯溶液混合，然后在15℃搅拌36h。将得到的淡黄色乳状液9000rpm离心16min，去除上清液，所得橙黄色沉淀分别用甲苯、乙醇以及去离子水洗涤，烘干，用研钵研磨成均一的Rb7Bi3Cl16@SiO2粉末。
实施例16
一种无铅钙钛矿Rb7Bi3Cl16@SiO2的核壳结构纳米材料的制备包括以下步骤：先将Rb7Bi3Cl16纳米颗粒分散到乙醇中，浓度为0.08mol/L，然后与浓度为0.07mol/L的三乙氧基氟硅烷的乙苯溶液混合，然后在20℃搅拌36h。将得到的淡黄色乳状液9000rpm离心16min，去除上清液，所得橙黄色沉淀分别用甲苯、乙醇以及去离子水洗涤，烘干，用研钵研磨成均一的Rb7Bi3Cl16@SiO2粉末。
实施例17
一种无铅钙钛矿Rb7Bi3Cl16@SiO2的核壳结构纳米材料的制备包括以下步骤：先将Rb7Bi3Cl16纳米颗粒分散到甲醇中，浓度为0.09mol/L，然后与浓度为0.08mol/L的(3-氨基丙基)三乙氧基硅烷的苯溶液混合，然后在25℃搅拌36h。将得到的淡黄色乳状液9000rpm离心20min，去除上清液，所得橙黄色沉淀分别用甲苯、乙醇以及去离子水洗涤，烘干，用研钵研磨成均一的Rb7Bi3Cl16@SiO2粉末。
实施例18
一种无铅钙钛矿Rb7Bi3Cl16@SiO2的核壳结构纳米材料的制备包括以下步骤：先将Rb7Bi3Cl16纳米颗粒分散到N,N-二甲基甲酰胺中，浓度为0.10mol/L，然后与浓度为0.10mol/L的硅酸四丁酯的环己烷溶液混合，然后在30℃搅拌48h。将得到的淡黄色乳状液9000rpm离心15min，去除上清液，所得橙黄色沉淀分别用甲苯、乙醇以及去离子水洗涤，烘干，用研钵研磨成均一的Rb7Bi3Cl16@SiO2粉末。
实施例19
一种无铅钙钛矿Rb7Bi3Cl16@SiO2的核壳结构纳米材料的制备包括以下步骤：先将Rb7Bi3Cl16纳米颗粒分散到二甲基亚砜中，浓度为0.05mol/L，然后与浓度为0.12mol/L的硅酸四丁酯的甲苯溶液混合，然后在35℃搅拌48h。将得到的淡黄色乳状液9000rpm离心25min，去除上清液，所得橙黄色沉淀分别用甲苯、乙醇以及去离子水洗涤，烘干，用研钵研磨成均一的Rb7Bi3Cl16@SiO2粉末。
实施例20
一种无铅钙钛矿Rb7Bi3Cl16@SiO2的核壳结构纳米材料的制备包括以下步骤：先将Rb7Bi3Cl16纳米颗粒分散到γ-丁内酯中，浓度为0.10mol/L，然后与浓度为0.15mol/L的二异丁基二甲氧基硅烷的乙苯溶液混合，然后在30℃搅拌48h。将得到的淡黄色乳状液9000rpm离心16分钟，去除上清液，所得橙黄色沉淀分别用甲苯、乙醇以及去离子水洗涤，烘干，用研钵研磨成均一的Rb7Bi3Cl16@SiO2粉末。
测试例
以下均对实施例1中制备得到的样品1#进行性能测试：
1、样品1#的形貌及粒径分析
采用日本JEM-2100透射电子显微镜对样品1#稀释处理后进行形貌及粒径分析，所得结果如图1和图2所示。样品1#纳米晶呈类球状纳米颗粒，平均粒径为3.09±0.8nm，粒径符合正态分布。
2、样品1#的结构与组成确定
样品的粉末X射线衍射在德国Bruker公司D8型的X射线粉末衍射仪上进行，测试条件为固定靶单色光源Cu-Kα，波长为
Figure BDA0002337626810000081
扫描范围为3-50°，扫描步长为0.02°。
由粉末X射线衍射结果显示，样品1#XRD图谱与Rb7Bi3Cl16单晶拟合的XRD图谱基本一致，峰位置基本相同，各样品峰强度略有差别，其中宽的衍射峰来源于样品中的不定型SiO2的衍射。
如图3所示，其中灰线是Rb7Bi3Cl16材料的粉末拟合衍射图谱；黑线是样品Rb7Bi3Cl16@SiO2的粉末衍射图谱，峰位置和峰强度基本一致。说明所得样品均有很高纯度。
3、荧光测试实验及结果
样品1#的荧光测试实验具体如下：采用Cary Eclipse分光荧光计(Varian,America)和QM/TM 3360(PTI,America)，对样品1#进行荧光检测，其激发波长为375nm，该材料的发射波长为445nm。以硫酸奎宁作为标准，计算得到的相对荧光量子产率高达37.03％。测试结果表明Rb7Bi3Cl16@SiO2纳米材料具有很好的蓝色荧光，如图4和5，该材料的荧光强度与原来的Rb7Bi3Cl16纳米材料的强度接近，波长有所红移，由于SiO2包覆后材料的颗粒有所增大引起。
4、对人正常乳腺上皮细胞MCF-10A毒性测试
所用培养基为500mL RPMI Medium 1640basic(1×)培养基和Dulbecco’sModified Eagle’s Medium(1×)培养基中各加入50mL胎牛血清和5mL青链霉素溶液(100×)，摇匀即得下述实验中的培养基。配制样品1#的溶液的浓度分别为1、15、30、45、60、90、120、180、240μg/mL，分别取Rb7Bi3Cl16@SiO2溶液100μL加入存放MCF-10A细胞(细胞量5×103个)的100μL上述制备的培养基的培养板中，培养箱中培养24小时；结果测得MCF-10A细胞中，Rb7Bi3Cl16@SiO2的IC50值为545.68μg/mL。与文献报道(Small,2018,14,1803156)的CsPbBr3@PMMA以及CsPbBr3@PS的细胞毒性实验(含量为35～60μg/mL时细胞活性为90％)相比，当Rb7Bi3Cl16@SiO2的加入量为120～180μg/mL，毒性测试实验中MCF-10A细胞的成活率(Cell viability)保持在90％左右。说明Rb7Bi3Cl16@SiO2对MCF-10A细胞具有更低的毒性以及更高的安全性，如图6所示。
5、对人正常肾上皮细胞HEK293毒性测试
用测试例4中所制备的培养基配制样品1#的溶液的浓度分别为1、15、30、45、60、90、120、180、240μg/mL，分别取100μL加入存放有HEK293细胞(细胞量5×103个)的100μL培养基的培养板中，培养箱中培养24小时；结果测得HEK293细胞中，Rb7Bi3Cl16@SiO2的IC50值为501.19μg/mL。当Rb7Bi3Cl16@SiO2的加入量为120～180μg/mL，毒性测试实验中细胞HEK293成活率(Cell viability)保持在90％左右。说明Rb7Bi3Cl16@SiO2对HEK293细胞具有低的毒性以及高的安全性，如图7所示。
6、对人正常肝细胞L02毒性测试
用测试4中所制备的培养基配制样品1#的溶液的浓度分别为1、15、30、45、60、90、120、180、240μg/mL，分别取100μL(Rb7Bi3Cl16 NCs@SiO2溶液)加入存放有(细胞量5×103个)细胞L02的100μL培养基的培养板中，培养箱中培养24小时；结果测得L02细胞中，Rb7Bi3Cl16@SiO2的IC50值为398.11μg/mL。当Rb7Bi3Cl16@SiO2的加入量为120～180μg/mL，毒性测试实验中细胞L02的成活率(Cell viability)保持在90％左右。说明Rb7Bi3Cl16@SiO2对HEK293具有低的毒性以及高的安全性，如图8所示。
以上所述，仅是本发明的几个实施例，并非对本发明做任何形式的限制，虽然本发明以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。

Claims (9)

1.一种无铅铋基钙钛矿@SiO2的核壳材料，其特征在于，所述无铅铋基钙钛矿的化学式是Rb7Bi3Cl16@SiO2，纳米材料平均粒径为3.09±0.8nm，呈球状纳米颗粒，所述材料的核壳分别为无铅铋基钙钛矿与SiO2。
2.一种权利要求1所述无铅铋基钙钛矿@SiO2核壳材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法的具体步骤如下：
(1)将Rb7Bi3Cl16纳米材料溶解在极性溶剂中，并超声分散10-60min得到Rb7Bi3Cl16纳米材料溶液；
(2)将硅烷溶解在溶剂中，搅拌混合得到硅烷溶液；
(3)将步骤(1)中所得Rb7Bi3Cl16纳米材料溶液与步骤(2)中硅烷溶液进行混合搅拌，恒温条件下反应一定时间，反应结束后固液分离收集固体相，并使用甲苯、乙醇、去离子水依次分别洗涤三次以上，最后干燥研磨即得无铅铋基钙钛矿Rb7Bi3Cl16@SiO2核壳纳米材料。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述极性溶剂为甲醇、乙醇、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、γ-丁内酯中的一种或多种。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述Rb7Bi3Cl16纳米材料溶液的浓度范围是0.05～0.10mol/L。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述硅烷为硅酸四丁酯、二异丁基二甲氧基硅烷、(3-氨基丙基)三乙氧基硅烷、三乙氧基氟硅烷中的一种或多种。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述溶剂为环己烷、甲苯、乙苯、苯中的至少一种。
7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述硅烷溶液的浓度为0.04～0.15mol/L。
8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述反应温度为10～35℃，反应时间为12～48小时。
9.一种如权利要求1或2任一项所述无铅铋基钙钛矿@SiO2核壳材料的应用，其特征在于，所述无铅铋基钙钛矿@SiO2核壳材料应用于生物成像、纳米药物载体或荧光检测中。
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