CN112939063A - 一种铟基卤化物钙钛矿纳米晶及其制备方法 - Google Patents

一种铟基卤化物钙钛矿纳米晶及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112939063A
CN112939063A CN202110220484.0A CN202110220484A CN112939063A CN 112939063 A CN112939063 A CN 112939063A CN 202110220484 A CN202110220484 A CN 202110220484A CN 112939063 A CN112939063 A CN 112939063A
Authority
CN
China
Prior art keywords
inx
indium
halide perovskite
nanocrystal
precursor
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.)
Granted
Application number
CN202110220484.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112939063B (zh
Inventor
史志锋
张飞
马壮壮
李新建
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.)
Zhengzhou University
Original Assignee
Zhengzhou 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 Zhengzhou University filed Critical Zhengzhou University
Priority to CN202110220484.0A priority Critical patent/CN112939063B/zh
Publication of CN112939063A publication Critical patent/CN112939063A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112939063B publication Critical patent/CN112939063B/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
    • C01G15/00—Compounds of gallium, indium or thallium
    • C01G15/006—Compounds containing, besides gallium, indium, or thallium, two or more other elements, with the exception of oxygen or hydrogen
    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/70—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data
    • C01P2002/72—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data by d-values or two theta-values, e.g. as X-ray diagram
    • 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
    • C01P2004/04—Particle morphology depicted by an image obtained by TEM, STEM, STM or AFM
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/51—Particles with a specific particle size distribution
    • 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
    • C01P2006/60—Optical properties, e.g. expressed in CIELAB-values
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/549—Organic PV cells

Landscapes

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

Abstract

本发明提出了一种铟基卤化物钙钛矿纳米晶及其制备方法，铟基卤化物钙钛矿纳米晶为Cs3InX6纳米晶，X＝Cl、Br或I，所述Cs3InX6纳米晶的形貌可调，可从实心结构调控为空心结构；基于高温热注入法可控合成不同形貌Cs3InX6纳米晶的方法，所得到的Cs3InX6纳米晶体分散性良好，发光性能极佳，而且具有极好的稳定性。

Description

一种铟基卤化物钙钛矿纳米晶及其制备方法
技术领域
本发明涉及材料纳米晶制备技术领域，特别是指一种铟基卤化物钙钛矿纳米晶及其制备方法。
背景技术
空心纳米结构是一类特殊的纳米材料，它们是根据其形态命名。中空纳米晶体(空心结构)由于具有独特的中空结构、大表面积、低密度和高负载能力等特性，已在纳米反应器，储能，生物医学，传感器，催化，环境修复等纳米技术领域引起了相当大的关注。与实心纳米晶体相比，中空纳米晶体为结构和组成的调整提供了更多的可能性，可以更好地设计用于许多所需应用的新功能材料。目前，已经报道了许多中空的纳米结构材料，然而，关于空心金属卤化物钙钛矿纳米晶体的报道很少。
近年来，新兴的金属卤化物钙钛矿材料引起了人们的广泛兴趣。由于带隙可调、大的激子结合能和高的载流子迁移率，在太阳能电池、发光二极管(LED)、光电探测器、激光器和光催化等领域表现出巨大的应用潜力。但是，传统的卤化物钙钛矿含有有毒元素铅以及具有较差的稳定性。因此，开发具有无毒且良好稳定性的钙钛矿是实际应用中的关键步骤。
最近，无铅卤化物钙钛矿的制备已成为消除这些障碍的研究热点。在各种无铅钙钛矿中，铟基钙钛矿被认为是一种稳定且对环境友好的光伏材料。然而，铟基钙钛矿纳米晶体(NCs)的合成和光学性质尚未探索。更重要的是，目前已报道的Cs3Bi2Br9(M.Leng；Y.Yang；K.Zeng；Z.Chen；Z.Tan；S.Li；J.Li；B.Xu；D.Li；M.P.Hautzinger；Y.Fu；T.Zhai；L.Xu；G.Niu；S.Jin and J.Tang,Adv.Funct.Mater.2018,28,1704446)、Cs3Sb2Br9(J.Zhang；Y.Yang；H.Deng；U.Farooq；X.Yang；J.Khan；J.Tang and Haisheng Song,ACSNano 2017,11,9294-9302)、Cs3BiBr6(D.Lee；M.Kim；H.Woo；J.Chae；D.Lee；S.Jeon；S.J.Ohand T.Paik,RSC Adv.,2020,10,7126-7133)钙钛矿NCs都是实心结构。
另外，在合成CsPbBr3的过程中引入NaBr和EDABr2可以得到空心的CsPbBr3纳米晶，但是该合成方法复杂，且含有有毒元素Pb，并且CsPbBr3不稳定，这使得空心CsPbBr3的应用受到了阻碍(M.Worku；Y.Tian；C.Zhou；H.Lin；M.Chaaban；L.Xu；Q.He；D.Beery；Y.Zhou；X.Lin；Y.Su；Y.Xin and B.Ma,Sci.Adv.2020,6,eaaz5961)。而且目前已有的空心CsSnBr3纳米晶很容易发生氧化，极不稳定，同样限制了空心纳米晶的实际应用(A.Wang；Y.Guo；F.Muhammad and Z.Deng,Chem.Mater.2017,29,6493-6501)。基于空心形貌的纳米材料具有不同的性能及应用，可控合成稳定的空心形貌的全无机无铅钙钛矿材料对推进其应用尤为重要。但目前对空心形貌的全无机无铅钙钛矿的可控合成还远远不足，这严重阻碍了其应用。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，提供一种铟基卤化物钙钛矿纳米晶及其制备方法，可调控不同形貌的Cs3InX6纳米晶，满足多领域不同要求，并提供一种简单易行的基于高温热注入法可控合成不同形貌Cs3InX6纳米晶的方法，所得到的Cs3InX6纳米晶体分散性良好，发光性能极佳，具有极好的稳定性。
本发明的技术方案是这样实现的：一种铟基卤化物钙钛矿纳米晶，铟基卤化物钙钛矿纳米晶为Cs3InX6纳米晶，X＝Cl、Br或I。
进一步地，所述Cs3InX6纳米晶为实心结构或者空心结构。
进一步地，所述Cs3InX6纳米晶的形貌可调，可从实心结构调控为空心结构。
进一步地，所述Cs3InX6纳米晶为立方相零维钙钛矿单晶材料。
一种铟基卤化物钙钛矿纳米晶的制备方法，包括以下步骤：
(1)将Cs前驱体及InX3前驱体在氮气保护下进行混合，在120-140℃进行合成，合成时间为10-60s，取出冰水降温，得到Cs3InX6纳米晶原液；在氮气保护下进行混合及合成，防止了空气对Cs3InX6钙钛矿纳米晶的破坏；
(2)用有机溶剂对Cs3InX6纳米晶原液进行离心清洗，将最终得到的沉淀物Cs3InX6纳米晶并重新分散在有机溶剂中保存。有机溶剂可采用己烷。
进一步地，步骤(1)中，InX3前驱体与Cs前驱体的体积比为10-15：1，将Cs前驱体及InX3前驱体的体积控制在上述范围可以保证进一步完全反应，不会出现其中一种反应物剩余过多的情况。
进一步地，步骤(1)中，Cs前驱体的制备方法如下：将Cs2CO3、油酸及十八烯混合，并升温至100-120℃真空保温1-2h，然后升温至140-150℃直至Cs2CO3完全溶解，得Cs前驱体。其中，Cs2CO3及油酸在高温下形成Cs-OA提供Cs3InX6生长所需的Cs源，十八烯为溶剂。
进一步地，步骤(1)中，InX3前驱体的制备方法如下：将InX3、十八烯，油酸及油胺混合，升温至100-120℃真空保温1.5-2h，直至InX3完全溶解，得InX3前驱体。其中InX3提供In源及卤素，油酸及油胺充当表面配体，十八烯为溶剂。
进一步地，将0.14g Cs2CO3、1-5ml油酸及12-60ml十八烯混合。
进一步地，将0.2mmol InX3、3-10ml十八烯，0.3-1ml油酸及0.3-1ml油胺混合。
本发明的有益效果：
1、本发明实现了高温热注入法可控且快速合成Cs3InX6纳米晶。
2、本发明通过控制反应温度或反应时间，能够有效实现Cs3InX6钙钛矿纳米晶形貌的精细调控，该方法可由外向内升温，恒温加热后各区域温度均匀，在相同反应时间，不同注入温度下的熟化生长速率不同，所以在不同的温度下可获得不同形貌的钙钛矿纳米晶。此外，根据奥斯特瓦尔德熟化生长机制，在晶体生长早期阶段晶体成核生长，生长为实心结构。随着反应的进行，内部的晶粒逐渐向四周扩散并伴随着晶体尺寸增加，内部发生空化。晶体的熟化生长速率随着合成温度的升高而加快。因此，本发明通过控制合成温度和反应时间可以获得不同形貌的纳米晶。
3、本发明合成Cs3InX6钙钛矿纳米晶的工艺简单可控，具有很好的重复性。
4、本发明合成的Cs3InX6钙钛矿纳米晶具有极好的稳定性，在710℃下才发生分解，在100℃下持续加热32小时，样品的荧光强度仅衰减了6％。在室内环境(25-30℃，40-50％湿度)下储存30天样品结构未发生改变。
5、本发明合成的空心Cs3InX6纳米晶相比于实心纳米晶具有较少的缺陷，表现出更高的荧光量子产率，空心纳米晶的荧光量子产率高达22.3％，实心结构的仅有7.8％。
6、本发明合成的空心Cs3InX6纳米晶具有大表面积、低密度和高负载能力等特性，在纳米反应器，储能，生物医学，传感器，催化等纳米技术领域具有巨大的应用潜力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1所制得的实心Cs3InBr6纳米晶的透射电子显微镜(TEM)图；
图2为本发明实施例1所制得的实心Cs3InBr6纳米晶的尺寸分布图；
图3为本发明实施例1所制得的Cs3InBr6纳米晶的X射线衍射(XRD)图；
图4为本发明实施例2所制得的空心Cs3InBr6纳米晶的透射电子显微镜(TEM)图；
图5为本发明实施例2所制得的空心Cs3InBr6纳米晶的尺寸分布图；
图6为本发明实施例2所制得的空心Cs3InBr6纳米晶空心部分的尺寸分布图；
图7为本发明实施例3所制得的空心Cs3InBr6纳米晶的透射电子显微镜(TEM)图；
图8为本发明实施例3所制得的空心Cs3InBr6纳米晶的尺寸分布图；
图9为本发明实施例3所制得的空心Cs3InBr6纳米晶空心部分的尺寸分布图；
图10为本发明实施例4所制得的空心Cs3InBr6纳米晶的透射电子显微镜(TEM)图；
图11为本发明实施例5所制得的空心Cs3InBr6纳米晶的透射电子显微镜(TEM)图；
图12为本发明实施例6所制得的实心Cs3InCl6纳米晶的透射电子显微镜(TEM)图；
图13为本发明实施例6所制得的Cs3InCl6纳米晶的X射线衍射(XRD)图；
图14为本发明实施例7所制得的空心Cs3InCl6纳米晶的透射电子显微镜(TEM)图；
图15为本发明实施例8所制得的实心Cs3InI6纳米晶的透射电子显微镜(TEM)图；
图16为本发明实施例8所制得的Cs3InI6纳米晶的X射线衍射(XRD)图；
图17为本发明实施例9所制得的空心Cs3InI6纳米晶的透射电子显微镜(TEM)图；
图18为本发明Cs3InBr6纳米晶内部空腔形成的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
制备实心Cs3InBr6纳米晶
取0.14g Cs2CO3，2.5ml油酸及30ml十八烯置于三颈瓶中，升温至120℃真空保温1h，之后升温至150℃直至Cs2CO3完全溶解后冷却至室温。Cs前驱体在使用前需加热至120℃以避免Cs-OA从十八烯中析出。
取0.2mmol InBr3，5ml十八烯，0.5ml油酸及0.5ml油胺置于三颈瓶中，升温至120℃真空保温1h待用。在此过程中，InBr3快速溶解在十八烯溶液中。
上述InBr3前驱液通入氮气，在120℃，800转每分钟及氮气环境下快速注入0.4mlCs前驱液，加热10s后取出三颈烧瓶并放入冰水中降温，从而获得Cs3InBr6钙钛矿纳米晶原液。使用己烷(己烷与Cs3InBr6纳米晶原液两者的体积比为3:1)对上述纳米晶原液进行离心清洗，清洗之后重新分散在己烷中待用。
该实施例所制备的Cs3InBr6钙钛矿纳米晶的透射电子显微镜(TEM)图如图1所示，表明成功制备出实心Cs3InBr6纳米晶，图2的表面纳米晶的平均尺寸为13.3nm。图3给出其相应的X射线衍射(XRD)图谱，表明所制备纯的Cs3InBr6纳米晶。
实施例2
与实施例1的区别在于，该实施例的注入温度为130℃，其他与实施例1相同，此处不再累述。
该实施例所制备的Cs3InBr6钙钛矿纳米晶的透射电子显微镜(TEM)图如图4所示，所合成的Cs3InBr6钙钛矿纳米晶表现出六棱柱空心结构，图5表明空心纳米晶的平均尺寸为17.8nm，图6表明内部空心区域的平均尺寸为7.1nm。
实施例3
制备空心Cs3InBr6纳米晶
与实施例1的区别在于，该实施例的注入温度为140℃，其他与实施例1相同，此处不再累述。
该实施例所制备的Cs3InBr6钙钛矿纳米晶的透射电子显微镜(TEM)图如图7所示，所合成的Cs3InBr6钙钛矿纳米晶表现出六棱柱空心结构，空心区域的形貌同样为六边形。图8表明空心纳米晶的平均尺寸为20.5nm，图9表明空心区域的平均尺寸为12.2nm。
实施例4
与实施例1的区别在于，该实施例的反应时间为30s，其他与实施例1相同，此处不再累述。
该实施例所制备的Cs3InBr6钙钛矿纳米晶的透射电子显微镜(TEM)图如图10所示，所合成的Cs3InBr6钙钛矿纳米晶表现出六棱柱空心结构。
实施例5
与实施例1的区别在于，该实施例的反应时间为60s，其他与实施例1相同，此处不再累述。
该实施例所制备的Cs3InBr6钙钛矿纳米晶的透射电子显微镜(TEM)图如图11所示，所合成的Cs3InBr6钙钛矿纳米晶表现出六棱柱空心结构。
实施例6
制备实心Cs3InCl6纳米晶
取0.14g Cs2CO3，2.5ml油酸及30ml十八烯置于三颈瓶中，升温至120℃真空保温1h，之后升温至150℃直至Cs2CO3完全溶解后冷却至室温。Cs前驱体在使用前需加热至120℃以避免Cs-OA从十八烯中析出。
取0.2mmol InCl3，5ml十八烯，0.5ml油酸及0.5ml油胺置于三颈瓶中，升温至120℃真空保温1h待用。在此过程中，InCl3快速溶解在十八烯溶液中。
上述InCl3前驱液通入氮气，在120℃，800转每分钟及氮气环境下快速注入0.4mlCs前驱液，加热10s后取出三颈烧瓶并放入冰水中降温，从而获得Cs3InCl6钙钛矿纳米晶原液。使用己烷(己烷与Cs3InCl6纳米晶原液两者的体积比为3:1)对上述纳米晶原液进行离心清洗，清洗之后重新分散在己烷中待用。
该实施例所制备的Cs3InCl6钙钛矿纳米晶的TEM图像如图12所示，表明成功制备出实心Cs3InCl6纳米晶。图13给出其相应的XRD图谱，表明所制备纯的Cs3InCl6纳米晶。
实施例7
制备空心Cs3InCl6纳米晶
与实施例3的区别仅在于，该实施例的注入温度为140℃，其他与实施例3相同，此处不再累述。
该实施例所制备的Cs3InCl6钙钛矿纳米晶的TEM图像如图14所示，所合成的Cs3InCl6钙钛矿纳米晶表现出六棱柱空心结构。
实施例8
制备实心Cs3InI6纳米晶
取0.14g Cs2CO3，2.5ml油酸及30ml十八烯置于三颈瓶中，升温至120℃真空保温1h，之后升温至150℃直至Cs2CO3完全溶解后冷却至室温。Cs前驱体在使用前需加热至120℃以避免Cs-OA从十八烯中析出。
取0.2mmol InI3，5ml十八烯，0.5ml油酸及0.5ml油胺置于三颈瓶中，升温至120℃真空保温1h待用。在此过程中，InI3快速溶解在十八烯溶液中。
上述InI3前驱液通入氮气，在120℃，800转每分钟及氮气环境下快速注入0.4mlCs前驱液，加热10s后取出三颈烧瓶并放入冰水中降温，从而获得Cs3InI6钙钛矿纳米晶原液。使用己烷(己烷与Cs3InI6纳米晶原液两者的体积比为3:1)对上述纳米晶原液进行离心清洗，清洗之后重新分散在己烷中待用。
该实施例所制备的Cs3InI6钙钛矿纳米晶的TEM图像如图15所示，表明成功制备出实心Cs3InI6纳米晶。图16给出其相应的XRD图谱，表明所制备纯的Cs3InI6纳米晶。
实施例9
制备空心Cs3InI6纳米晶
与实施例5的区别仅在于，该实施例的注入温度为140℃，其他与实施例5相同，此处不再累述。
该实施例所制备的Cs3InI6钙钛矿纳米晶的TEM图像如图17所示，所合成的Cs3InI6钙钛矿纳米晶表现出六棱柱空心结构。
实施例10
本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于：Cs前驱体的制备，将0.14g Cs2CO3、1ml油酸及12ml十八烯混合。InBr3前驱体的制备，将0.2mmol InBr3、3ml十八烯、0.3ml油酸及0.3ml油胺混合。
实施例11
本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于：Cs前驱体的制备，将0.14g Cs2CO3、5ml油酸及60ml十八烯混合。InBr3前驱体的制备，将0.2mmol InBr3、10ml十八烯、1ml油酸及1ml油胺混合。
本发明提出了一种基于高温热注入法快速合成Cs3InX6纳米晶的方法。本技术通过调控反应温度以及反应时间能够实现Cs3InX6纳米晶由实心结构转化为空心结构的调控，为其后续在发光二极管、储能、太阳能电池等领域的应用奠定了一定的基础。
本发明Cs3InBr6纳米晶内部空腔形成的示意图如图18所示。纳米晶的成核结晶主要是通过奥斯特瓦尔德熟化生长实现的，其过程主要是通过扩散驱动的生长来完成的，并且反应温度可以通过改变离子的扩散速率和活化能来极大地影响成熟过程。此外，在相同的反应时间下，通过提高反应温度可以提高溶液中的传质速率，从而加快奥斯特瓦尔德熟化过程。在低于120℃的温度下，由于溶液中的传质速率较低导致Cs3InBr6纳米晶形成固体结构。当温度升至130℃或更高时，由于内部原子的更快扩散速率和更高的活化能，奥斯特瓦尔德成熟速率得以加速，导致纳米晶的中心区域开始被抽空。在形成内部空间之后，位于周围壳区域中的微晶更好地结晶，并向纳米晶中心延伸。因此，在130和140℃下可以形成结晶性更好、尺寸更大的空心纳米晶体。并且纳米晶的荧光量子产率得到提升。此外，奥斯特瓦尔德熟化生长同样受到反应时间的影响。随着反应时间的延长导致溶质的扩散时间延长。因此在反应10s只能形成实心的纳米晶，将反应时间延长到30s会出现较小的空心结构，继续将反应时间延长至60s溶质得到充分的扩散，从而出现了明显的大的空心纳米晶，并伴随着纳米晶的尺寸增大。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种铟基卤化物钙钛矿纳米晶，其特征在于：所述铟基卤化物钙钛矿纳米晶为Cs3InX6纳米晶，X＝Cl、Br或I。
2.根据权利要求1所述的一种铟基卤化物钙钛矿纳米晶，其特征在于：所述Cs3InX6纳米晶为实心结构或者空心结构。
3.根据权利要求1或2所述的一种铟基卤化物钙钛矿纳米晶，其特征在于：所述Cs3InX6纳米晶的形貌可调，可从实心结构调控为空心结构。
4.根据权利要求1或2所述的一种铟基卤化物钙钛矿纳米晶，其特征在于：所述Cs3InX6纳米晶为立方相零维钙钛矿单晶材料。
5.一种铟基卤化物钙钛矿纳米晶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将Cs前驱体及InX3前驱体在氮气保护下进行混合，在120-140℃进行合成，合成时间为10-60s，取出冰水降温，得到Cs3InX6纳米晶原液；
(2)用有机溶剂对Cs3InX6纳米晶原液进行离心清洗，将最终得到的沉淀物Cs3InX6纳米晶并重新分散在有机溶剂中保存。
6.根据权利要求5所述的铟基卤化物钙钛矿纳米晶的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，InX3前驱体与Cs前驱体的体积比为10-15：1。
7.根据权利要求5所述的铟基卤化物钙钛矿纳米晶的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，Cs前驱体的制备方法如下：将Cs2CO3、油酸及十八烯混合，并升温至100-120℃真空保温1-2h，然后升温至140-150℃直至Cs2CO3完全溶解，得Cs前驱体。
8.根据权利要求5所述的铟基卤化物钙钛矿纳米晶的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，InX3前驱体的制备方法如下：将InX3、十八烯、油酸及油胺混合，升温至100-120℃真空保温1.5-2h，直至InX3完全溶解，得InX3前驱体。
9.根据权利要求7所述的铟基卤化物钙钛矿纳米晶的制备方法，其特征在于，将0.14gCs2CO3、1-5ml油酸及12-60ml十八烯混合。
10.根据权利要求8所述的铟基卤化物钙钛矿纳米晶的制备方法，其特征在于，将0.2mmol InX3、3-10ml十八烯、0.3-1ml油酸及0.3-1ml油胺混合。
CN202110220484.0A 2021-02-26 2021-02-26 一种铟基卤化物钙钛矿纳米晶及其制备方法 Active CN112939063B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110220484.0A CN112939063B (zh) 2021-02-26 2021-02-26 一种铟基卤化物钙钛矿纳米晶及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110220484.0A CN112939063B (zh) 2021-02-26 2021-02-26 一种铟基卤化物钙钛矿纳米晶及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112939063A true CN112939063A (zh) 2021-06-11
CN112939063B CN112939063B (zh) 2023-08-15

Family

ID=76246651

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110220484.0A Active CN112939063B (zh) 2021-02-26 2021-02-26 一种铟基卤化物钙钛矿纳米晶及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112939063B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113072933A (zh) * 2021-04-08 2021-07-06 南京理工大学 一种非铅全无机铟基零维钙钛矿纳米晶体及制作方法
CN113979465A (zh) * 2021-11-22 2022-01-28 郑州大学 一种基于稀土基卤化物纳米晶的合成方法
CN114605988A (zh) * 2022-04-01 2022-06-10 上海电力大学 一种零维蓝色发光钙钛矿材料及其制备方法
CN115745811A (zh) * 2021-09-03 2023-03-07 中国科学院大连化学物理研究所 未掺杂或锑掺杂非铅杂化铟基卤素钙钛矿材料及合成与应用

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170217785A1 (en) * 2016-02-02 2017-08-03 The Regents Of The University Of California Inorganic halide perovskite nanowires and methods of fabrication thereof
CN107934916A (zh) * 2017-11-16 2018-04-20 中山大学 一种稳定无铅的全无机双钙钛矿a2bb’x6纳米晶的制备方法
CN108101102A (zh) * 2018-01-30 2018-06-01 吉林大学 一种尺寸可控的CsPbX3钙钛矿纳米晶的制备方法
CN108400195A (zh) * 2018-03-06 2018-08-14 郑州大学 一种基于Cs2AgBiBr6薄膜的光电导型探测器及制备方法
CN109777415A (zh) * 2019-03-22 2019-05-21 南京邮电大学 一种高荧光量子产率全无机钙钛矿量子点的制备方法
CN109980093A (zh) * 2019-04-01 2019-07-05 华南理工大学 一种喷涂制备钙钛矿薄膜的方法及钙钛矿薄膜
CN110484246A (zh) * 2019-08-20 2019-11-22 华中科技大学 一种双钙钛矿纳米晶材料在制备无机白光led中的应用
CN110863239A (zh) * 2019-11-25 2020-03-06 暨南大学 一种掺杂卤化金属盐的无铅双钙钛矿型单晶及其制备方法与应用
CN110994010A (zh) * 2019-12-31 2020-04-10 中兴高能技术有限责任公司 卤化物固体电解质及其制备方法和锂离子电池
CN113563873A (zh) * 2020-04-29 2021-10-29 中国科学院大连化学物理研究所 新型未掺杂与锑掺杂非铅铟氯卤素钙钛矿材料

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170217785A1 (en) * 2016-02-02 2017-08-03 The Regents Of The University Of California Inorganic halide perovskite nanowires and methods of fabrication thereof
CN107934916A (zh) * 2017-11-16 2018-04-20 中山大学 一种稳定无铅的全无机双钙钛矿a2bb’x6纳米晶的制备方法
CN108101102A (zh) * 2018-01-30 2018-06-01 吉林大学 一种尺寸可控的CsPbX3钙钛矿纳米晶的制备方法
CN108400195A (zh) * 2018-03-06 2018-08-14 郑州大学 一种基于Cs2AgBiBr6薄膜的光电导型探测器及制备方法
CN109777415A (zh) * 2019-03-22 2019-05-21 南京邮电大学 一种高荧光量子产率全无机钙钛矿量子点的制备方法
CN109980093A (zh) * 2019-04-01 2019-07-05 华南理工大学 一种喷涂制备钙钛矿薄膜的方法及钙钛矿薄膜
CN110484246A (zh) * 2019-08-20 2019-11-22 华中科技大学 一种双钙钛矿纳米晶材料在制备无机白光led中的应用
CN110863239A (zh) * 2019-11-25 2020-03-06 暨南大学 一种掺杂卤化金属盐的无铅双钙钛矿型单晶及其制备方法与应用
CN110994010A (zh) * 2019-12-31 2020-04-10 中兴高能技术有限责任公司 卤化物固体电解质及其制备方法和锂离子电池
CN113563873A (zh) * 2020-04-29 2021-10-29 中国科学院大连化学物理研究所 新型未掺杂与锑掺杂非铅铟氯卤素钙钛矿材料

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PEIGENG HAN ET AL.: "All-Inorganic Lead-Free 0D Perovskites by a Doping Strategy to Achieve a PLQY Boost from <2% to 90%" *
XUEBO CAO ET AL.: "Template-free preparation and characterization of hollow indium sulfide nanospheres" *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113072933A (zh) * 2021-04-08 2021-07-06 南京理工大学 一种非铅全无机铟基零维钙钛矿纳米晶体及制作方法
CN115745811A (zh) * 2021-09-03 2023-03-07 中国科学院大连化学物理研究所 未掺杂或锑掺杂非铅杂化铟基卤素钙钛矿材料及合成与应用
CN113979465A (zh) * 2021-11-22 2022-01-28 郑州大学 一种基于稀土基卤化物纳米晶的合成方法
CN114605988A (zh) * 2022-04-01 2022-06-10 上海电力大学 一种零维蓝色发光钙钛矿材料及其制备方法
CN114605988B (zh) * 2022-04-01 2024-05-03 上海电力大学 一种零维蓝色发光钙钛矿材料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN112939063B (zh) 2023-08-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112939063A (zh) 一种铟基卤化物钙钛矿纳米晶及其制备方法
CN108276985B (zh) 一种具有荧光特性的硫量子点、制备方法
TWI588015B (zh) 用於製造太陽能電池的光吸收層之三層核殼型奈米粒子及彼之製法
CN109473651B (zh) 由ZIF-67衍生化合成双金属硫化物Co8FeS8/N-C多面体纳米材料的方法
CN110283288B (zh) 一种可大量生产的杂原子掺杂的具有空腔结构聚合物纳米微球及其制备方法
CN112480912A (zh) 一种钠铟基双钙钛矿纳米晶体材料及其制备和应用
CN110317609B (zh) 量子点、其制备方法及光电器件
CN108083325B (zh) 一种CsPbBr3纳米晶及基于微波法合成不同维度CsPbBr3纳米晶的方法
CN110255607B (zh) 一种高稳定性十字形CsPbBr3钙钛矿纳米晶的制备方法及其制得的产品
Chen et al. Direct insight into crystallization and stability of hybrid perovskite CH 3 NH 3 PbI 3 via solvothermal synthesis
CN111592036A (zh) 一维发光CsPbBr3钙钛矿纳米线及其制备方法
Selim et al. Controlled-synthesis of β-MnO2 nanorods through a γ-manganite precursor route
CN106118216B (zh) 一种Ga掺杂ZnO纳米墨水及其制备方法
WO2016072654A2 (ko) 태양전지 광흡수층 제조용 전구체 및 이의 제조방법
CN113501552A (zh) MOFs衍生的中空多面体Co3S4及制备方法和应用
Davar et al. Controllable synthesis of covellite nanoparticles via thermal decomposition method
KR101606420B1 (ko) 태양전지 광흡수층 제조용 잉크 조성물 및 이를 사용한 박막의 제조 방법
CN108423648B (zh) 一种钴离子掺杂的氮化碳空心四棱柱及其制备方法
CN106119961B (zh) 一种尺寸可控的单晶氧化锌纳米棒的制备方法
KR101787083B1 (ko) 페로브스카이트 나노구조체의 제조방법 및 이에 따라 제조되는 페로브스카이트 나노구조체
CN103862062A (zh) 铜纳米粒子均匀掺杂亚微米碳球复合材料及其一步合成方法
CN111517364A (zh) 稳定硅包覆的纯相CsPb2Br5无机纳米晶的制备方法
CN111303864A (zh) 一种极性可调节的氧化锌量子点合成方法
JP2011011956A (ja) カルコパイライト系微粒子、及びその製造方法
KR20200050107A (ko) CdSe/ZnSe 양자점/나노로드 헤테로 나노 구조체의 제조방법

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