CN112684492A - 一种用于中子探测的卤化钙钛矿量子点复合材料及其制备方法 - Google Patents
一种用于中子探测的卤化钙钛矿量子点复合材料及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于辐射探测的技术领域，公开了一种用于中子探测的卤化钙钛矿量子点复合材料及其制备方法。该复合材料由具有高中子拦截能力的有机高分子或无机玻璃基体复合卤化钙钛矿量子点材料制备而成；其中高中子拦截能力的基体可以将入射中子拦截并且转化为二级带电粒子从而激发掺杂的卤化钙钛矿量子点闪烁发光。本发明与传统中子探测材料相比，具有成本低、可制备大体积样品、闪烁性能优异等优点，制备的复合材料可用于中子安全探测、油井勘探、中子治疗、高能物理实验等多个领域。
Description
技术领域
本发明属于辐射探测的技术领域，具体涉及一种用于中子探测的卤化钙钛矿量子点复合材料及其制备方法。
背景技术
中子是一种不带电的电中性粒子，具有很强的穿透能力，在高能物理、航空航天、辐射安全和材料检测等领域具有重要的价值和意义。然而中子的电中性特性使其与物质作用时不会电离作用对象，常规手段难以直接探测；能够实现对中子的准确高效探测是推进其相关应用的必要条件。核反应法是中子探测的最常见手段之一，通过在材料中掺入具有高拦截中子拦截面积的元素，如6Li、10B等元素，这些元素与入射中子核反应产生带电的电子、α粒子等二级粒子，这些产生的二级带电粒子可以激发掺入的卤化钙钛矿材料发光，从而实现对中子的探测。现主流的中子探测材料用CLYC,NaI(Tl)等晶体材料、Ce3+掺杂富6Li玻璃和ZnS:Ag/6LiF(10B2O3)等。晶体材料闪烁性能优异，但其存在价格高昂，无法大体积制备和使用条件苛刻的缺点；而Ce3+掺杂富6Li玻璃材料又受限于制备工艺复杂，光产额和能量分辨率低；此外ZnS:Ag/6LiF(10B2O3)因不透明，散射严重，样品厚度受到很大限制(～1mm)。([1]孙心瑗,刘秀健,勒先超,王文峰,杨庆梅.一种二价铕激活锂硼酸盐闪烁玻璃及其制备方法[P].江西省：CN110451798A,2019-11-15.；[2]潘尚可,张鹏,潘建国,陈红兵,栗茹,章政.一种稀土卤化物混合闪烁晶体及其制备方法[P].浙江省：CN107366018B,2019-05-21.)因此，急需开发一种成本低廉，光产额高，稳定性和适用面广，易于大体积制造的新型中子探测材料。。
发明内容
为了克服现有技术上述缺点与不足，本发明的旨在提供一种用于中子探测的卤化钙钛矿量子点复合材料及其制备方法。本发明提供的复合材料制备工序简单、成本低廉、中子探测性能优异，具有广阔的应用前景。
本发明的目的在于至少通过如下技术方案之一实现。
本发明提供的用于中子探测的卤化钙钛矿量子点复合材料，包括具有高中子拦截能力的基体和基体中分散的卤化钙钛矿量子点；所述卤化钙钛矿量子点的掺杂浓度为1-10mol％；所述卤化钙钛矿量子点包括ABX3、(AxA’1-x)BX3、AB(XyX’1-y)3中的一种以上；0＜x≤1；0＜y≤1；
所述A为Cs+、CH3NH3 +、C6H4CH2CH4NH3 +离子中的一种或其任何组合；所述A’为Cs+、CH3NH3 +、C6H4CH2CH4NH3 +离子中的一种以上；A与A’同时选用的离子不同；
所述B为Pb2+、Sn2+、Ge2+离子中的一种以上；
X为卤素元素的离子中的一种以上；所述X’为卤素元素的离子中的一种以上，X与X’同时选用的离子不同。
所述用于中子探测的卤化钙钛矿量子点复合材料的形式为复合材料块体或复合材料光纤。
本发明提供的复合材料光纤具有芯层-包层结构，芯层材料为卤化钙钛矿量子点复合材料。所述光纤包层材料为无机玻璃材料或有机高分子材料。所述无机玻璃材料为高纯石英玻璃、硅酸盐玻璃、锗酸盐玻璃中、硼酸盐玻璃和磷酸盐玻璃的一种以上。所述光纤包层有机高分子材料为聚醚砜树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚砜、聚碳酸酯和聚偏氟乙烯的一种或几种。
进一步地，所述具有高中子拦截能力的基体为有机高分子、无机玻璃材料中的一种以上。
进一步地，所述有机高分子包含B、Li、Gd等中一种以上的元素同位素；所述有机高分子为掺杂高效荧光染料的塑料、掺杂高效荧光染料的树脂基体、不掺杂高效荧光染料的塑料、不掺杂高效荧光染料的树脂基体中的一种以上；所述高效荧光染料为1,4-双(5-苯基噁唑)苯、2,5-二苯基恶唑、对三联苯中的一种以上；所述无机玻璃材料包含B、Li、Gd等中一种以上的元素同位素。所述无机玻璃材料为高纯石英玻璃、硅酸盐玻璃、锗酸盐玻璃中、硼酸盐玻璃和磷酸盐玻璃的一种以上。
进一步地，所述用于中子探测的卤化钙钛矿量子点复合材料为卤化钙钛矿复合无机玻璃材料块体、卤化钙钛矿复合有机高分子材料块体、卤化钙钛矿复合无机玻璃材料光纤及卤化钙钛矿复合有机高分子材料光纤中的一种。
本发明提供的制备用于中子探测的卤化钙钛矿量子点复合材料的方法，包括如下步骤：
(1)将玻璃基体的化学原料和卤化钙钛矿量子点的化学原料混合，研磨均匀，得到混合原料，将所述混合原料升温进行第一次加热处理，得到熔体，将所述熔体倒入模具中，进行退火处理，得到复合材料的玻璃前驱体；
(2)将步骤(1)所述复合材料的玻璃前驱体升温进行第二次加热处理，得到所述用于中子探测的卤化钙钛矿量子点复合材料(卤化钙钛矿复合无机玻璃材料块体)。
进一步地，步骤(1)所述玻璃基体的化学原料为氧化硼、氧化硅、氧化锌、氧化锗、氧化碲中的一种以上；步骤(1)所述卤化钙钛矿量子点的化学原料为碳酸铯、氧化铅、溴化铅、溴化钠、碘化铅、碘化钠、氯化铅、氯化钠中的一种以上；步骤(1)所述复合材料的玻璃前驱体中，卤化钙钛矿量子点的掺杂浓度为1-10mol％；步骤(1)所述第一次加热处理的温度为800-1200℃，第一次加热处理的时间为10-30min；步骤(2)所述退火处理的温度为250-450℃，退火处理的时间为2-10h；步骤(2)所述第二次加热处理的温度为250-450℃，第二次加热处理的时间为1-24h，升温速率为5-10℃/min。
本发明提供一种制备上述的用于中子探测的卤化钙钛矿量子点复合材料的方法，包括如下步骤：
(1)将卤化钙钛矿量子点的溶液与有机高分子基体溶液混合，进行聚合反应，得到混合液；在步骤(1)所述混合液中，卤化钙钛矿量子点的掺杂浓度为5-60mol％；
(2)将步骤(1)所述混合液倒入模具中，蒸发除去溶剂，固化成型，得到所述用于中子探测的卤化钙钛矿量子点复合材料(卤化钙钛矿复合有机高分子材料块体)。如果将所述卤化钙钛矿复合有机高分子材料块体加工成圆柱体，与玻璃或有机高分子包层套管结合，于光纤拉丝塔中拉制可获得卤化钙钛矿复合有机高分子材料光纤。
进一步地，在步骤(1)所述卤化钙钛矿量子点的溶液，卤化钙钛矿量子点的浓度为0.1-10mol/L，所述卤化钙钛矿量子点为所述卤化钙钛矿量子点为ABX3、(AxA’ 1-x)BX3、AB(XyX’ 1-y)3中的一种以上；0＜x≤1；0＜y≤1；所述A为Cs+、CH3NH3+、C6H4CH2CH4NH3+离子中的一种以上；所述A’为Cs+、CH3NH3+、C6H4CH2CH4NH3+离子中的一种以上；A与A’同时选用的离子不同；所述B为Pb2+、Sn2+、Ge2+离子中的一种以上；X为卤素元素的离子中的一种以上；所述X’为卤素元素的离子中的一种以上，X与X’同时选用的离子不同；在所述有机高分子基体溶液中，有机高分子基体的浓度为0.1-10mol/L，所述有机高分子基体为聚苯醚、聚苯乙烯、水杨酸锂、邻碳硼烷、二苯乙烯中的一种以上。
本发明提供的制备上述的用于中子探测的卤化钙钛矿量子点复合材料的方法，包括如下步骤：
(1)将玻璃基体的化学原料和卤化钙钛矿量子点的化学原料混合，研磨均匀，得到混合原料，将所述混合原料升温进行第一次加热处理，得到熔体，将所述熔体倒入模具中，进行退火处理，得到复合材料的玻璃前驱体；
(2)将步骤(1)所述复合材料的玻璃前驱体加工成圆柱体，与玻璃或有机高分子包层套管结合，于光纤拉丝塔中拉制成具有芯层-包层结构的光纤前驱体，升温进行第二次加热处理，得到所述用于中子探测的卤化钙钛矿量子点复合材料(卤化钙钛矿复合无机玻璃材料光纤)。
进一步地，所述玻璃基体的化学原料为氧化硼、氧化硅、氧化锌、氧化锗、氧化碲中的一种以上；步骤(1)所述卤化钙钛矿量子点的化学原料为碳酸铯、氧化铅、溴化铅、溴化钠、碘化铅、碘化钠、氯化铅、氯化钠中的一种以上；步骤(1)所述复合材料的玻璃前驱体中，卤化钙钛矿量子点的掺杂浓度为1-10mol％；步骤(1)所述第一次加热处理的温度为800-1200℃，第一次加热处理的时间为10-30min；步骤(2)所述退火处理的温度为250-450℃，退火处理的时间为2-10h；步骤(2)所述第二次加热处理的温度为250-450℃，第二次加热处理的时间为1-24h，升温速率为5-10℃/min。
本发明提供的用于中子探测的卤化钙钛矿量子点复合材料的形式有四种，分别为：卤化钙钛矿复合无机玻璃材料块体、卤化钙钛矿复合有机高分子材料块体、卤化钙钛矿复合无机玻璃材料光纤及卤化钙钛矿复合有机高分子材料光纤。
当所需要的用于中子探测的卤化钙钛矿量子点复合材料形式为卤化钙钛矿复合无机玻璃材料块体时，制备方法包括：
(1)将玻璃基体的化学原料和量子点化学原料按设计的化学计量准确称量后研磨均匀，量子点掺杂浓度为1-10mol％；
(2)将混合均匀后的化学原料置于坩埚中，送入预热的马弗炉中，马弗炉温度设定为800-1200℃，保温10-30min；
(3)保温时间结束后，将熔体倒在钢板或模具中淬冷，随后在马弗炉中退火2-10h，温度设定为250-450℃，获得复合材料的玻璃前驱体；
(4)将玻璃前驱体重新加热至250-450℃，升温速率为5-10℃/min，保温1-24h，二次热处理在玻璃基体中析出钙钛矿量子点，获得目标卤化钙钛矿复合无机玻璃材料。所述卤化钙钛矿复合无机玻璃材料是通过在传统熔融-淬冷法获得的玻璃前驱体中二次热处理析出钙钛矿量子点制备而成。
当所需要的用于中子探测的卤化钙钛矿量子点复合材料形式为卤化钙钛矿复合有机高分子材料块体时，制备方法包括：
(1)将通过高温热注入法，室温过饱和结晶法等方法制备或商业购买的钙钛矿量子点加入到有机高分子基体溶液中搅拌均匀；
(2)将上述混合液倒入模具中缓慢蒸发除去溶液，固化成型，得到所述卤化钙钛矿复合有机高分子材料块体。所述所述卤化钙钛矿复合有机高分子材料块体是通过将制备的量子点溶液和有机高分子基体溶液聚合制备而成，其中量子点掺杂浓度为5-60(mol％)。
当所需要的用于中子探测的卤化钙钛矿量子点复合材料形式为卤化钙钛矿复合无机玻璃材料光纤时，制备方法包括：
(1)将玻璃基体的化学原料和量子点化学原料按设计的化学计量准确称量后研磨均匀，量子点掺杂浓度为1-10(mol％)；
(2)将混合均匀后的化学原料置于坩埚中，送入预热的马弗炉中，马弗炉温度设定为800-1200℃，保温10-30min；
(3)保温时间结束后，将熔体倒在钢板或模具中淬冷，随后在马弗炉中退火2-10h，温度设定为250-450℃，获得复合材料的玻璃前驱体；
(4)将复合材料加工成圆柱体，与玻璃或有机高分子包层套管结合，于光纤拉丝塔中拉制具有芯层-包层结构的光纤前驱体；
(5)将拉制的光纤前驱体重新加热至250-450℃，升温速率为5-10℃/min，保温1-24h，二次热处理在玻璃基体中析出钙钛矿量子点，获得目标卤化钙钛矿复合无机玻璃材料光纤。所述卤化钙钛矿复合无机玻璃材料光纤是通过在传统熔融-淬冷法获得的玻璃前驱体与光纤套管结合拉制光纤后二次热处理析出钙钛矿量子点制备而成。
当所需要的用于中子探测的卤化钙钛矿量子点复合材料形式为卤化钙钛矿复合有机高分子材料光纤时，制备方法包括：
(1)将通过高温热注入法，室温过饱和结晶法等方法制备或商业购买的钙钛矿量子点加入到有机高分子基体溶液中搅拌均匀；
(2)将上述混合液倒入模具中缓慢蒸发除去溶液，固化成型。
(3)将复合材料加工成圆柱体，与玻璃或有机高分子包层套管结合，于光纤拉丝塔中拉制获得目标卤化钙钛矿复合有机高分子材料光纤。所述卤化钙钛矿复合有机高分子材料光纤是通过将制备的量子点溶液和有机高分子基体溶液聚合制备块体材料后，结合光纤套管拉制光纤制备而成，量子点掺杂浓度为5-60(mol％)。
本发明提供的复合材料或光纤是由具有高中子拦截能力的有机高分子或无机玻璃基体复合卤化钙钛矿量子点材料制备而成；其中高中子拦截能力的基体可以将入射中子拦截并且转化为二级带电粒子从而激发掺杂的卤化钙钛矿量子点闪烁发光。
与现有技术相比，本发明具有如下优点和有益效果：
相较于现有的中子探测晶体材料块体，本发明提供的块体材料具有制备工艺简单、成本低廉，易于制备，可光纤化的优点；相较于现有的中子探测玻璃材料和高分子材料块体和光纤，本发明提供的块体材料和光纤具有光产额更高，中子拦截截面更大的优点；本发明提供的材料与传统中子探测材料相比具有成本低，闪烁性能优异等优点，本发明提供的方法可制备大体积样品，本发明提供的材料可用于中子安全探测、油井勘探、中子治疗、高能物理实验等多个领域。
附图说明
图1为实施例1制备的CsPbBr3卤化钙钛矿复合无机玻璃材料块体的X射线激发光谱图。
图2为实施例2制备的CH3NH3PbBr3卤化钙钛矿复合有机高分子材料块体的X射线激发光谱图。
具体实施方式
以下结合实例对本发明的具体实施作进一步说明，但本发明的实施和保护不限于此。需指出的是，以下若有未特别详细说明之过程，均是本领域技术人员可参照现有技术实现或理解的。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，视为可以通过市售购买得到的常规产品。
实施例1富10B的CsPbBr3卤化钙钛矿复合无机玻璃材料块体
第一步：复合材料的化学配比(摩尔比)设计，其具体组分为B2O3：SiO2：ZnO：SrO：CsO：PbO：NaBr(mol％)＝52：21：6：5：7：3：6，以SiO2、H10BO3、ZnO、SrCO3、CsCO3、PbO：NaBr为原料按组分称量研磨均匀后高温1050℃熔融20min，在模具中淬冷制备玻璃块体前驱体。
第二步：将所制备的玻璃在箱式马弗炉中二次热处理，保温温度为450℃，保温时间为8h，升温速率为5℃/min，随后玻璃样品冷却至室温取出，获得所需的CsPbBr3卤化钙钛矿复合无机玻璃材料块体。
实施例1制备的CsPbBr3卤化钙钛矿复合无机玻璃材料块体样品呈黄色，保持良好的透明度。
图1为实施例1制备的CsPbBr3卤化钙钛矿复合无机玻璃材料块体的X射线激发光谱图，在X射线激发下样品可以观察到明显的发光，发光峰大约位于540nm，将样品与中子探测组件耦合，中子与材料作用产生的光子经光电倍增管放大转化为电信号，最后被示波器、多道谱仪等设备记录，样品经中子激发后，在接收端可以探测到明显的脉冲信号，样品光产额测试结果为9550photons/neutron,高于传统商用锂玻璃的～6000photons/neutron(陈艳平,罗德礼.中子探测用含～6Li玻璃闪烁材料最新进展[J].无机材料学报,2012,27(11):1121-1128.)，显示出样品具有很好的中子探测潜力。
实施例2富6Li的CH3NH3PbBr3卤化钙钛矿复合有机高分子材料块体
第一步：CH3NH3PbBr3钙钛矿量子点前驱体溶液的合成，将CH3NH2与0.5mol/L HBr溶液按摩尔比1：1在0℃条件下搅拌直至溶液澄清，然后将溶液放置于油浴锅中加热至70℃，并静置12小时，随后过滤获得其中的淡黄色沉淀物。将该沉淀物反复用无水乙醇清洗后，使用无水乙醚重结晶，将得到的白色晶状真空烘干，温度为50摄氏度，烘干的时间为12小时，获得所需的CH3NH3Br。然后将11.2g的CH3NH3Br与29.4g的PbBr2摩尔比5：4混合溶于体积为200ml的N,N-二甲基甲酰胺乙醇溶剂并搅拌加热至70℃，搅拌的时间为120min，制备的到目标CH3NH3PbBr3钙钛矿量子点前驱体溶液。
第二步：加2.395g的6LiOH溶于体积为100ml的去离子水中，并搅拌加热至90℃，搅拌时间为1小时。然后将聚苯乙烯溶解在THF溶剂中，将体积为150ml聚苯乙烯溶液和体积为100ml的6LiOH溶液混合在40℃条件下搅拌时间1小时，混合液中6Li摩尔浓度为12％；而后加入预制的CH3NH3PbBr3钙钛矿量子点前驱体溶液继续搅拌1小时，复合材料设计的CH3NH3PbBr3摩尔浓度为10％，在真空干燥箱中蒸发溶液干燥12小时，获得目标CH3NH3PbBr3卤化钙钛矿复合有机高分子材料块体。
实施例2制备的CH3NH3PbBr3卤化钙钛矿复合有机高分子材料制备样品呈淡黄色，透明。
图2为实施例2制备的CH3NH3PbBr3卤化钙钛矿复合有机高分子材料的X射线激发光谱图，在X射线激发下样品可以观察到明显的发光，发光峰大约位于520nm，将样品与中子探测组件耦合，样品经中子激发后，在接收端可以探测到明显的脉冲信号，样品光产额测试结果为7860photons/neutron,略高于传统商用锂玻璃的～6000photons/neutron(陈艳平,罗德礼.中子探测用含～6Li玻璃闪烁材料最新进展[J].无机材料学报,2012,27(11):1121-1128.)，显示出样品具有良好的中子探测潜力。
实施例3富10B的CsPbI3卤化钙钛矿复合无机玻璃材料光纤
第一步：复合材料的化学配比(摩尔比)设计，其具体组分为B2O3：SiO2：ZnO：SrO：CsO：PbO：NaI(mol％)＝52：21：6：5：7：3：6，以SiO2、H10BO3、ZnO、SrCO3、CsCO3、PbO：NaI为原料按组分称量研磨均匀后高温1050℃熔融20min，在模具中淬冷制备玻璃块体前驱体，随后在马弗炉中退火5h，温度设定为350℃。
第二步：将所制备的玻璃在车削加工，与石英玻璃套管结合置于拉丝塔内，拉丝塔温度900℃，拉丝速度40m/℃，光纤套管内径3cm，外径30cm，芯层-包层比值1：10。
第三步：将所制备的玻璃光纤在箱式马弗炉中二次热处理，保温温度为440℃，保温时间为10h，升温速率为5℃/min，随后玻璃样品冷却至室温取出，获得所需的CsPbI3卤化钙钛矿复合无机玻璃材料光纤。
实施例3制备的CsPbI3卤化钙钛矿复合无机玻璃材料光纤的外径为150μm，芯径为14μm，具有明显的芯层-包层结构，光纤芯层和包层间的边界清晰，无明显裂纹或气泡缺陷。将所制备的CsPbI3卤化钙钛矿复合无机玻璃材料光纤通过商用石英光纤与中子探测系统耦合，发现样品光纤对中子束具有明显响应。
以上实施例仅为本发明较优的实施方式，仅用于解释本发明，而非限制本发明，本领域技术人员在未脱离本发明精神实质下所作的改变、替换、修饰等均应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种用于中子探测的卤化钙钛矿量子点复合材料，其特征在于，包括具有高中子拦截能力的基体和基体中分散的卤化钙钛矿量子点；所述卤化钙钛矿量子点的掺杂浓度为1-10mol％；所述卤化钙钛矿量子点包括ABX3、(AxA’1-x)BX3、AB(XyX’1-y)3中的一种以上；0＜x≤1；0＜y≤1；
所述A为Cs+、CH3NH3 +、C6H4CH2CH4NH3 +离子中的一种以上；所述A’为Cs+、CH3NH3 +、C6H4CH2CH4NH3 +离子中的一种以上；A与A’同时选用的离子不同；
所述B为Pb2+、Sn2+、Ge2+离子中的一种以上；
X为卤素元素的离子中的一种以上；所述X’为卤素元素的离子中的一种以上，X与X’同时选用的离子不同。
2.根据权利要求1所述的用于中子探测的卤化钙钛矿量子点复合材料，其特征在于，所述具有高中子拦截能力的基体为有机高分子、无机玻璃材料中的一种以上。
3.根据权利要求2所述的用于中子探测的卤化钙钛矿量子点复合材料，其特征在于，所述有机高分子包含B、Li、Gd中一种以上的元素同位素；所述有机高分子为掺杂高效荧光染料的塑料、掺杂高效荧光染料的树脂基体、不掺杂高效荧光染料的塑料、不掺杂高效荧光染料的树脂基体中的一种以上；所述高效荧光染料为1,4-双(5-苯基噁唑)苯、2,5-二苯基恶唑、对三联苯中的一种以上；所述无机玻璃材料包含B、Li、Gd中一种以上的元素同位素；所述无机玻璃材料为高纯石英玻璃、硅酸盐玻璃、锗酸盐玻璃中、硼酸盐玻璃和磷酸盐玻璃的一种以上。
4.根据权利要求1所述的用于中子探测的卤化钙钛矿量子点复合材料，其特征在于，所述用于中子探测的卤化钙钛矿量子点复合材料为卤化钙钛矿复合无机玻璃材料块体、卤化钙钛矿复合有机高分子材料块体、卤化钙钛矿复合无机玻璃材料光纤及卤化钙钛矿复合有机高分子材料光纤中的一种。
5.一种制备权利要求1-3任一项所述的用于中子探测的卤化钙钛矿量子点复合材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将玻璃基体的化学原料和卤化钙钛矿量子点的化学原料混合，研磨均匀，得到混合原料，将所述混合原料升温进行第一次加热处理，得到熔体，将所述熔体倒入模具中，进行退火处理，得到复合材料的玻璃前驱体；
(2)将步骤(1)所述复合材料的玻璃前驱体升温进行第二次加热处理，得到所述用于中子探测的卤化钙钛矿量子点复合材料。
6.根据权利要求5所述的用于中子探测的卤化钙钛矿量子点复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述玻璃基体的化学原料为氧化硼、氧化硅、氧化锌中的一种以上；步骤(1)所述卤化钙钛矿量子点的化学原料为碳酸铯、氧化铅、溴化铅、溴化钠、碘化铅、碘化钠、氯化铅、氯化钠中的一种以上；步骤(1)所述复合材料的玻璃前驱体中，卤化钙钛矿量子点的掺杂浓度为2-8mol％；步骤(1)所述第一次加热处理的温度为800-1200℃，第一次加热处理的时间为10-30min；步骤(2)所述退火处理的温度为250-450℃，退火处理的时间为2-10h；步骤(2)所述第二次加热处理的温度为250-450℃，第二次加热处理的时间为1-24h，升温速率为5-10℃/min。
7.一种制备权利要求1-3任一项所述的用于中子探测的卤化钙钛矿量子点复合材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将卤化钙钛矿量子点的溶液与有机高分子基体溶液混合，进行聚合反应，得到混合液；在步骤(1)所述混合液中，卤化钙钛矿量子点的掺杂浓度为5-60mol％；
(2)将步骤(1)所述混合液倒入模具中，蒸发除去溶剂，固化成型，得到所述用于中子探测的卤化钙钛矿量子点复合材料。
8.根据权利要求7所述的用于中子探测的卤化钙钛矿量子点复合材料的方法，其特征在于，在步骤(1)所述卤化钙钛矿量子点的溶液，卤化钙钛矿量子点的浓度为0.1-10mol/L，所述卤化钙钛矿量子点为ABX3、(AxA’1-x)BX3、AB(XyX’1-y)3中的一种以上；0＜x≤1；0＜y≤1；所述A为Cs+、CH3NH3 +、C6H4CH2CH4NH3 +离子中的一种以上；所述A’为Cs+、CH3NH3 +、C6H4CH2CH4NH3 +离子中的一种以上；A与A’同时选用的离子不同；所述B为Pb2+、Sn2+、Ge2+离子中的一种以上；X为卤素元素的离子中的一种以上；所述X’为卤素元素的离子中的一种以上，X与X’同时选用的离子不同；在所述有机高分子基体溶液中，有机高分子基体的浓度为0.1-10mol/L，所述有机高分子基体为聚苯醚、聚苯乙烯、水杨酸锂、邻碳硼烷、二苯乙烯中的一种以上。
9.一种制备权利要求1-3任一项所述的用于中子探测的卤化钙钛矿量子点复合材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将玻璃基体的化学原料和卤化钙钛矿量子点的化学原料混合，研磨均匀，得到混合原料，将所述混合原料升温进行第一次加热处理，得到熔体，将所述熔体倒入模具中，进行退火处理，得到复合材料的玻璃前驱体；
(2)将步骤(1)所述复合材料的玻璃前驱体加工成圆柱体，与玻璃或有机高分子包层套管结合，于光纤拉丝塔中拉制成具有芯层-包层结构的光纤前驱体，升温进行第二次加热处理，得到所述用于中子探测的卤化钙钛矿量子点复合材料。
10.根据权利要求9所述的用于中子探测的卤化钙钛矿量子点复合材料的制备方法，其特征在于，所述玻璃基体的化学原料为氧化硼、氧化硅、氧化锌、氧化锗、氧化碲中的一种以上；步骤(1)所述卤化钙钛矿量子点的化学原料为碳酸铯、氧化铅、溴化铅、溴化钠、碘化铅、碘化钠、氯化铅、氯化钠中的一种以上；步骤(1)所述复合材料的玻璃前驱体中，卤化钙钛矿量子点的掺杂浓度为1-10mol％；步骤(1)所述第一次加热处理的温度为800-1200℃，第一次加热处理的时间为10-30min；步骤(2)所述退火处理的温度为250-450℃，退火处理的时间为2-10h；步骤(2)所述第二次加热处理的温度为250-450℃，第二次加热处理的时间为1-24h，升温速率为5-10℃/min。
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