CN114874768A - 一种卤素合金化铟基钙钛矿衍生物及其制备方法和应用 - Google Patents
一种卤素合金化铟基钙钛矿衍生物及其制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114874768A CN114874768A CN202210479718.8A CN202210479718A CN114874768A CN 114874768 A CN114874768 A CN 114874768A CN 202210479718 A CN202210479718 A CN 202210479718A CN 114874768 A CN114874768 A CN 114874768A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- halogen
- quartz tube
- based perovskite
- indium
- perovskite derivative
- 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
Links
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 68
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 68
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 50
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 title claims abstract description 50
- 238000005275 alloying Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title description 13
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 93
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 87
- KLRHPHDUDFIRKB-UHFFFAOYSA-M indium(i) bromide Chemical compound [Br-].[In+] KLRHPHDUDFIRKB-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 64
- 239000003814 drug Substances 0.000 claims description 49
- JAAGVIUFBAHDMA-UHFFFAOYSA-M rubidium bromide Chemical compound [Br-].[Rb+] JAAGVIUFBAHDMA-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 31
- 229940079593 drug Drugs 0.000 claims description 30
- FGDZQCVHDSGLHJ-UHFFFAOYSA-M rubidium chloride Chemical compound [Cl-].[Rb+] FGDZQCVHDSGLHJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 30
- 229910021617 Indium monochloride Inorganic materials 0.000 claims description 18
- APHGZSBLRQFRCA-UHFFFAOYSA-M indium(1+);chloride Chemical compound [In]Cl APHGZSBLRQFRCA-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 18
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 238000003837 high-temperature calcination Methods 0.000 claims description 16
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 15
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 14
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 14
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 14
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 9
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 9
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 8
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 8
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims 1
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 abstract description 9
- 239000000843 powder Substances 0.000 abstract description 9
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 3
- 241001085205 Prenanthella exigua Species 0.000 abstract description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 abstract description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 26
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 8
- 238000000103 photoluminescence spectrum Methods 0.000 description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 5
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 4
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 3
- 238000005424 photoluminescence Methods 0.000 description 3
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- IHCCLXNEEPMSIO-UHFFFAOYSA-N 2-[4-[2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)pyrimidin-5-yl]piperidin-1-yl]-1-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)ethanone Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)C1CCN(CC1)CC(=O)N1CC2=C(CC1)NN=N2 IHCCLXNEEPMSIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052771 Terbium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 229940126601 medicinal product Drugs 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Images
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
- C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
- C09K11/74—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing arsenic, antimony or bismuth
- C09K11/75—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing arsenic, antimony or bismuth containing antimony
- C09K11/755—Halogenides
- C09K11/756—Halogenides with alkali or alkaline earth metals
-
- 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
- C09K11/62—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing gallium, indium or thallium
- C09K11/626—Halogenides
- C09K11/628—Halogenides with alkali or alkaline earth metals
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/50—Wavelength conversion elements
- H01L33/501—Wavelength conversion elements characterised by the materials, e.g. binder
- H01L33/502—Wavelength conversion materials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/50—Wavelength conversion elements
- H01L33/501—Wavelength conversion elements characterised by the materials, e.g. binder
- H01L33/502—Wavelength conversion materials
- H01L33/504—Elements with two or more wavelength conversion materials
-
- 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
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
Abstract
本发明提供了一种卤素合金化铟基钙钛矿衍生物，化学式为Rb3In1‑xSbx(BryCl1‑y)6，式中，0≤x<1，0<y<1。Br的引入，使光致发光中心波长发生移动，当x＝0.05时，控制Br和Cl含量可以让光致发光中心波长从510nm逐渐移动到625nm，当x＝0时，控制Br和Cl含量可以让光致发光中心波长从436nm逐渐移动到505nm，将适当比例的该钙钛矿衍生物混合即可得到白色可见光。由于不含稀土元素也可在紫外光照射下观察到非常明亮的白色可见光，因此能很好地代替现有技术中含有稀土元素的荧光粉。元素Sb、Br和Cl含量不同的该钙钛矿衍生物，晶体结构没有发生明显变化，它们均具有良好发光性质，将其混合制得的荧光粉末能够消除由于混合荧光粉中不同组分的寿命不同，白色发光二极管长时间工作后引起的色差问题。
Description
技术领域
本发明属于光电材料技术领域，具体涉及一种卤素合金化铟基钙钛矿衍生物以及该钙钛矿衍生物的制备方法和在白色发光二极管(照明)中的应用。
背景技术
黑暗环境下，照明所消耗的能源占世界能源消耗的20％左右，而白光照明在社会中起着至关重要的作用。目前取代低效白炽灯最流行的解决方案是基于发光二极管的固态照明。与传统白炽灯和荧光灯相比，发光二极管具有能耗低、效率高、寿命长等优点，在过去的一段时间里，它一直在稳步改变我们的家庭、企业和城市的照明方式。
在现有技术中，白色发光二极管由于混合荧光粉中不同组分的寿命不相等，可能导致长时间工作后的光色变化，引起色差问题。
此外，现有技术中的白色发光二极管所用到的几乎所有的商业荧光粉都含有稀土元素，例如铕元素Eu、铈元素Ce和铽元素Tb等。随着几乎所有高科技应用对稀土元素的需求持续增加，存在潜在的供应风险和价格上涨难以获取的风险。
发明内容
为解决现有技术的问题，本发明提供了一种卤素合金化铟基钙钛矿衍生物及其制备方法和应用。
本发明的具体技术方案如下：
本发明提供的卤素合金化铟基钙钛矿衍生物，其特征在于，化学式为Rb3In1-xSbx(BryCl1-y)6，式中，0≤x<1，0<y<1。
本发明提供的卤素合金化铟基钙钛矿衍生物，还可以具有这样的技术特征，选自化学式Ⅰ～Ⅵ的化合物：Ⅰ：Rb3In0.95Sb0.05Br2Cl4，Ⅱ：Rb3In0.95Sb0.05Br3Cl3，Ⅲ：Rb3In0.95Sb0.05Br4Cl2，Ⅳ：Rb3InBr2Cl4，Ⅴ：Rb3InBr3Cl3，Ⅵ：Rb3InBr4Cl2。
本发明还提供了一种上述卤素合金化铟基钙钛矿衍生物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1，在手套箱中称量药品RbCl、RbBr、InCl3、InBr3和SbCl3；步骤S2，将药品进行研磨，装入石英管，将石英管密封；步骤S3，将石英管抽真空，高温熔化石英管的中部，得到密闭石英管；步骤S4，将密闭石英管置于马弗炉中高温煅烧，降温即得卤素合金化铟基钙钛矿衍生物。
本发明提供的基卤素合金化铟基钙钛矿衍生物的制备方法，还可以具有这样的技术特征，其中，步骤S1中药品RbCl、RbBr、InCl3、InBr3和SbCl3的摩尔比为1:2:0.95:0:0.05，0:3:0.95:0:0.05，2:1:0:0.95:0.05，1:2:1:0:0，0:3:1:0:0或2:1:0:1:0。
本发明提供的基卤素合金化铟基钙钛矿衍生物的制备方法，还可以具有这样的技术特征，其中，步骤S1中手套箱充满氩气。
本发明提供的基卤素合金化铟基钙钛矿衍生物的制备方法，还可以具有这样的技术特征，其中，步骤S1中手套箱的水氧浓度小于0.01ppm。
本发明提供的基卤素合金化铟基钙钛矿衍生物的制备方法，还可以具有这样的技术特征，其中，步骤S3中密闭石英管的真空度小于15Pa。
本发明提供的基卤素合金化铟基钙钛矿衍生物的制备方法，还可以具有这样的技术特征，其中，步骤S4中高温煅烧的煅烧温度为700～800℃。
本发明提供的基卤素合金化铟基钙钛矿衍生物的制备方法，还可以具有这样的技术特征，其中，步骤S4中高温煅烧的煅烧时间为24～96h。
本发明还提供了上述卤素合金化铟基钙钛矿衍生物在白色发光二极管中的应用。
发明的作用与效果
由于本发明提供的卤素合金化铟基钙钛矿衍生物，化学式为Rb3In1-xSbx(BryCl1-y)6，式中，0≤x<1，0<y<1。
因此与现有技术相比，本发明提供的卤素合金化铟基钙钛矿衍生物，具有如下优势：
1、当x＝0.05时，由于卤素Br的引入，使光致发光中心波长发生移动，控制Br和Cl的含量比例可以让光致发光中心波长从510nm逐渐移动到625nm；当x＝0时，不含Sb元素的Rb3In(BryCl1-y)6也会随着Br比例的提升，光致发光位置由436nm移动到505nm。将适当比例的卤素合金化铟基钙钛矿衍生物混合即可得到白色可见光。
2、由于不含稀土元素也可在紫外光照射下观察到非常明亮的白色可见光，因此能够很好地代替现有技术中含有稀土元素的荧光粉。
3、不同锑元素Sb、溴元素Br和氯元素Cl含量的卤素合金化铟基钙钛矿衍生物，X射线衍射结果显示除了晶格膨胀引起的特征峰向小角度偏移外，其他没有不同，说明卤素合金化铟基钙钛矿衍生物的晶体结构没有发生明显变化，它们均具有良好发光性质，将其混合制得的荧光粉末能够消除由于混合荧光粉中不同组分的寿命不同，白色发光二极管器件长时间工作后引起的色差问题。
附图说明
图1是本发明实施例1-3的卤素合金化铟基钙钛矿衍生物的X射线衍射光谱图；
图2是本发明实施例4-6的卤素合金化铟基钙钛矿衍生物的X射线衍射光谱图；
图3是本发明实施例1-3的卤素合金化铟基钙钛矿衍生物的光致发光光谱图；
图4是本发明实施例4-6的卤素合金化铟基钙钛矿衍生物的光致发光光谱图；
图5是本发明实施例1和实施例4的卤素合金化铟基钙钛矿衍生物混合后与紫外发光芯片结合所制备的白色发光二极管器件发光效果图及其光致发光光谱图。
具体实施方式
在本发明中使用的术语，除非另有说明，一般具有本领域普通技术人员通常理解的含义。
在以下实施例中，未详细描述的各种过程和方法是本领域中公知的常规方法。
下述实施例中所采用的试剂为普通商业途径购得，未注明的实验操作及实验条件参考本领域的常规操作及常规条件。
以下结合附图来说明本发明的具体实施方式。
<实施例1>
本实施例提供了一种化学式为Rb3In0.95Sb0.05Br2Cl4的卤素合金化铟基钙钛矿衍生物，其制备步骤如下：
步骤S1，在手套箱中称量药品RbCl、RbBr、InCl3、InBr3和SbCl3，具体过程为：
在充满氩气且水氧浓度小于0.01ppm的手套箱中，用高精度天平称量药品RbCl、RbBr、InCl3、InBr3和SbCl3，其摩尔比为1:2:0.95:0:0.05；
步骤S2，将药品进行研磨，装入石英管，将石英管密封，具体过程为：
将称量好的药品放入玛瑙研钵中研磨40min以上，将研磨好的均匀药品装入外径9mm，壁厚1mm的石英管，并用特制的通过橡胶圈进行密封的转接头密封石英管，以隔绝水氧；
步骤S3，将石英管抽真空，高温熔化石英管的中部，得到密闭石英管，具体过程为：
将石英管装在抽真空装置上进行抽真空处理，保证真空度小于15Pa，然后用氢氧机高温融化石英管中部将其密封起来，得到长度大概10cm装有药品的密闭石英管；
步骤S4，将密闭石英管置于马弗炉中高温煅烧，降温即得卤素合金化铟基钙钛矿衍生物，具体过程为：
将上述密闭石英管装入坩埚放在马弗炉中进行高温煅烧，马弗炉需要进行程序控温：以5℃/min速率从室温到升温800℃，保持96h，再以0.2℃/min速率从高温降至室温，即得化学式为Rb3In0.95Sb0.05Br2Cl4的卤素合金化铟基钙钛矿衍生物。
<实施例2>
本实施例提供了一种化学式为Rb3In0.95Sb0.05Br3Cl3的卤素合金化铟基钙钛矿衍生物，其制备步骤如下：
步骤S1，在手套箱中称量药品RbCl、RbBr、InCl3、InBr3和SbCl3，具体过程为：
在充满氩气且水氧浓度小于0.01ppm的手套箱中，用高精度天平称量药品RbCl、RbBr、InCl3、InBr3和SbCl3，其摩尔比为0:3:0.95:0:0.05；
步骤S2，将药品进行研磨，装入石英管，将石英管密封，具体过程为：
将称量好的药品放入玛瑙研钵中研磨40min以上，将研磨好的均匀药品装入外径9mm，壁厚1mm的石英管，并用特制的通过橡胶圈进行密封的转接头密封石英管，以隔绝水氧；
步骤S3，将石英管抽真空，高温熔化石英管的中部，得到密闭石英管，具体过程为：
将石英管装在抽真空装置上进行抽真空处理，保证真空度小于15Pa，然后用氢氧机高温融化石英管中部将其密封起来，得到长度大概10cm装有药品的密闭石英管；
步骤S4，将密闭石英管置于马弗炉中高温煅烧，降温即得卤素合金化铟基钙钛矿衍生物，具体过程为：
将上述密闭石英管装入坩埚放在马弗炉中进行高温煅烧，马弗炉需要进行程序控温：以5℃/min速率从室温到升温750℃，保持24h，再以0.2℃/min速率从高温降至室温，即得化学式为Rb3In0.95Sb0.05Br3Cl3的卤素合金化铟基钙钛矿衍生物。
<实施例3>
本实施例提供了一种化学式为Rb3In0.95Sb0.05Br4Cl2的卤素合金化铟基钙钛矿衍生物，其制备步骤如下：
步骤S1，在手套箱中称量药品RbCl、RbBr、InCl3、InBr3和SbCl3，具体过程为：
在充满氩气且水氧浓度小于0.01ppm的手套箱中，用高精度天平称量药品RbCl、RbBr、InCl3、InBr3和SbCl3，其摩尔比为2:1:0:0.95:0.05；
步骤S2，将药品进行研磨，装入石英管，将石英管密封，具体过程为：
将称量好的药品放入玛瑙研钵中研磨40min以上，将研磨好的均匀药品装入外径9mm，壁厚1mm的石英管，并用特制的通过橡胶圈进行密封的转接头密封石英管，以隔绝水氧；
步骤S3，将石英管抽真空，高温熔化石英管的中部，得到密闭石英管，具体过程为：
将石英管装在抽真空装置上进行抽真空处理，保证真空度小于15Pa，然后用氢氧机高温融化石英管中部将其密封起来，得到长度大概10cm装有药品的密闭石英管；
步骤S4，将密闭石英管置于马弗炉中高温煅烧，降温即得卤素合金化铟基钙钛矿衍生物，具体过程为：
将上述密闭石英管装入坩埚放在马弗炉中进行高温煅烧，马弗炉需要进行程序控温：以5℃/min速率从室温到升温700℃，保持24h，再以0.5℃/min速率从高温降至室温，即得化学式为Rb3In0.95Sb0.05Br4Cl2的卤素合金化铟基钙钛矿衍生物。
<实施例4>
本实施例提供了一种化学式为Rb3InBr2Cl4的卤素合金化铟基钙钛矿衍生物，其制备步骤如下：
步骤S1，在手套箱中称量药品RbCl、RbBr、InCl3、InBr3和SbCl3，具体过程为：
在充满氩气且水氧浓度小于0.01ppm的手套箱中，用高精度天平称量药品RbCl、RbBr、InCl3、InBr3和SbCl3，其摩尔比为1:2:1:0:0；
步骤S2，将药品进行研磨，装入石英管，将石英管密封，具体过程为：
将称量好的药品放入玛瑙研钵中研磨40min以上，将研磨好的均匀药品装入外径9mm，壁厚1mm的石英管，并用特制的通过橡胶圈进行密封的转接头密封石英管，以隔绝水氧；
步骤S3，将石英管抽真空，高温熔化石英管的中部，得到密闭石英管，具体过程为：
将石英管装在抽真空装置上进行抽真空处理，保证真空度小于15Pa，然后用氢氧机高温融化石英管中部将其密封起来，得到长度大概10cm装有药品的密闭石英管；
步骤S4，将密闭石英管置于马弗炉中高温煅烧，降温即得卤素合金化铟基钙钛矿衍生物，具体过程为：
将上述密闭石英管装入坩埚放在马弗炉中进行高温煅烧，马弗炉需要进行程序控温：以5℃/min速率从室温到升温800℃，保持96h，再以0.5℃/min速率从高温降至室温，即得化学式为Rb3InBr2Cl4的卤素合金化铟基钙钛矿衍生物。
<实施例5>
本实施例提供了一种化学式为Rb3InBr3Cl3的卤素合金化铟基钙钛矿衍生物，其制备步骤如下：
步骤S1，在手套箱中称量药品RbCl、RbBr、InCl3、InBr3和SbCl3，具体过程为：
在充满氩气且水氧浓度小于0.01ppm的手套箱中，用高精度天平称量药品RbCl、RbBr、InCl3、InBr3和SbCl3，其摩尔比为0:3:1:0:0；
步骤S2，将药品进行研磨，装入石英管，将石英管密封，具体过程为：
将称量好的药品放入玛瑙研钵中研磨40min以上，将研磨好的均匀药品装入外径9mm，壁厚1mm的石英管，并用特制的通过橡胶圈进行密封的转接头密封石英管，以隔绝水氧；
步骤S3，将石英管抽真空，高温熔化石英管的中部，得到密闭石英管，具体过程为：
将石英管装在抽真空装置上进行抽真空处理，保证真空度小于15Pa，然后用氢氧机高温融化石英管中部将其密封起来，得到长度大概10cm装有药品的密闭石英管；
步骤S4，将密闭石英管置于马弗炉中高温煅烧，降温即得卤素合金化铟基钙钛矿衍生物，具体过程为：
将上述密闭石英管装入坩埚放在马弗炉中进行高温煅烧，马弗炉需要进行程序控温：以5℃/min速率从室温到升温750℃，保持24h，再以0.5℃/min速率从高温降至室温，即得化学式为Rb3InBr3Cl3的卤素合金化铟基钙钛矿衍生物。
<实施例6>
本实施例提供了一种化学式为Rb3InBr4Cl2的卤素合金化铟基钙钛矿衍生物，其制备步骤如下：
步骤S1，在手套箱中称量药品RbCl、RbBr、InCl3、InBr3和SbCl3，具体过程为：
在充满氩气且水氧浓度小于0.01ppm的手套箱中，用高精度天平称量药品RbCl、RbBr、InCl3、InBr3和SbCl3，其摩尔比为2:1:0:1:0；
步骤S2，将药品进行研磨，装入石英管，将石英管密封，具体过程为：
将称量好的药品放入玛瑙研钵中研磨40min以上，将研磨好的均匀药品装入外径9mm，壁厚1mm的石英管，并用特制的通过橡胶圈进行密封的转接头密封石英管，以隔绝水氧；
步骤S3，将石英管抽真空，高温熔化石英管的中部，得到密闭石英管，具体过程为：
将石英管装在抽真空装置上进行抽真空处理，保证真空度小于15Pa，然后用氢氧机高温融化石英管中部将其密封起来，得到长度大概10cm装有药品的密闭石英管；
步骤S4，将密闭石英管置于马弗炉中高温煅烧，降温即得卤素合金化铟基钙钛矿衍生物，具体过程为：
将上述密闭石英管装入坩埚放在马弗炉中进行高温煅烧，马弗炉需要进行程序控温：以5℃/min速率从室温到升温700℃，保持24h，再以0.5℃/min速率从高温降至室温，即得化学式为Rb3InBr4Cl2的卤素合金化铟基钙钛矿衍生物。
<测试例>
将上述实施例制得的6种卤素合金化铟基钙钛矿衍生物进行X射线衍射和光致发光光谱测试，结果如图1、图2、图3和图4所示。
图1是本发明实施例1-3的卤素合金化铟基钙钛矿衍生物的X射线衍射光谱图。由图1可知，与不含溴元素Br的Rb3In0.95Sb0.05Cl6相比，本发明实施例1-3的卤素合金化铟基钙钛矿衍生物的X衍射光谱曲线中的衍射峰仅有因晶格膨胀引起的小幅度左偏，说明本发明实施例1-3制得的卤素合金化铟基钙钛矿衍生物和Rb3In0.95Sb0.05Cl6的性质相同，是零维结构，都具有良好的发光性质。
图2是本发明实施例4-6的卤素合金化铟基钙钛矿衍生物的X射线衍射光谱图。由图2可知，与不含溴元素Br的Rb3InCl6相比，本发明实施例4-6的卤素合金化铟基钙钛矿衍生物的X衍射光谱曲线中的衍射峰也仅有因晶格膨胀引起的小幅度左偏，说明这些物质也都是零维结构。
图3是本发明实施例1-3的卤素合金化铟基钙钛矿衍生物的光致发光光谱图。由图3可知，Rb3In0.95Sb0.05Br2Cl4与没有溴元素Br的Rb3In0.95Sb0.05Cl6相比，其发光中心明显地从绿色(光波长510nm)移动到黄色(光波长570nm)，说明卤素合金化过程能够有效地调节光致发光中心波长。Rb3In0.95Sb0.05Br3Cl3在365nm紫外光激发下会产生中心为584nm的明亮黄色发光，相对Rb3In0.95Sb0.05Br2Cl4产生了发光位置的移动，且发光强度足够高，具有实际应用价值。Rb3In0.95Sb0.05Br4Cl2在365nm紫外光激发下会产生中心为612nm的明亮橙色发光。随着Br比例的增大，卤素合金化铟基钙钛矿衍生物的光致发光波长在逐渐增加。
图4是本发明实施例4-6的卤素合金化铟基钙钛矿衍生物的光致发光光谱图。由图4可知，Rb3InBr2Cl4与没有溴元素Br的Rb3InCl6相比，其光致发光中心位置从436nm移动到448nm，说明卤素合金化过程能够有效地调节光致发光中心波长。Rb3InBr3Cl3和Rb3InBr4Cl2在302nm紫外光激发下会产生中心分别为451nm和456nm的蓝色发光。随着Br比例的增大，卤素合金化铟基钙钛矿衍生物的光致发光波长在逐渐增加。
将上述实施例1制得的Rb3In0.95Sb0.05Br2Cl4与实施例4制得的Rb3InBr2Cl4两种卤素合金化铟基钙钛矿衍生物按质量比为30:1进行混合，得到发光粉末，CIE1931色坐标为(0.29,0.32)，将该发光粉末涂敷在305nm激发的紫外发光芯片上，制备得到白色发光二极管器件。
图5是本发明实施例1和实施例4的卤素合金化铟基钙钛矿衍生物混合后与紫外发光芯片结合所制备的白色发光二极管器件发光效果图及其光致发光光谱图。由图5可知，该白色发光二极管器件发光效果优良。
以上是对实施例的详细描述，方便本领域的技术人员能正确理解和使用本发明。凡本领域的技术人员依据本发明在现有技术基础上，不经过创新性的劳动，仅通过分析、类推或有限列举等方法得到的改进或修改技术方案，都应该在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (10)
1.一种卤素合金化铟基钙钛矿衍生物，其特征在于，化学式为Rb3In1-xSbx(BryCl1-y)6，
式中，0≤x<1，0<y<1。
2.根据权利要求1所述的卤素合金化铟基钙钛矿衍生物，其特征在于，选自化学式Ⅰ～Ⅵ的化合物：
Ⅰ：Rb3In0.95Sb0.05Br2Cl4，
Ⅱ：Rb3In0.95Sb0.05Br3Cl3，
Ⅲ：Rb3In0.95Sb0.05Br4Cl2，
Ⅳ：Rb3InBr2Cl4，
Ⅴ：Rb3InBr3Cl3，
Ⅵ：Rb3InBr4Cl2。
3.一种如权利要求1或2所述的卤素合金化铟基钙钛矿衍生物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1，在手套箱中称量药品RbCl、RbBr、InCl3、InBr3和SbCl3；
步骤S2，将所述药品进行研磨，装入石英管，将所述石英管密封；
步骤S3，将所述石英管抽真空，高温熔化所述石英管的中部，得到密闭石英管；
步骤S4，将所述密闭石英管置于马弗炉中高温煅烧，降温即得所述卤素合金化铟基钙钛矿衍生物。
4.根据权利要求3所述的卤素合金化铟基钙钛矿衍生物的制备方法，其特征在于，
其中，步骤S1中所述药品RbCl、RbBr、InCl3、InBr3和SbCl3的摩尔比为1:2:0.95:0:0.05，0:3:0.95:0:0.05，2:1:0:0.95:0.05，1:2:1:0:0，0:3:1:0:0或2:1:0:1:0。
5.根据权利要求3所述的卤素合金化铟基钙钛矿衍生物的制备方法，其特征在于，
其中，步骤S1中所述手套箱充满氩气。
6.根据权利要求3所述的卤素合金化铟基钙钛矿衍生物的制备方法，其特征在于，
其中，步骤S1中所述手套箱的水氧浓度小于0.01ppm。
7.根据权利要求3所述的卤素合金化铟基钙钛矿衍生物的制备方法，其特征在于，
其中，步骤S3中所述密闭石英管的真空度小于15Pa。
8.根据权利要求3所述的卤素合金化铟基钙钛矿衍生物的制备方法，其特征在于，
其中，步骤S4中所述高温煅烧的煅烧温度为700～800℃。
9.根据权利要求3所述的卤素合金化铟基钙钛矿衍生物的制备方法，其特征在于，
其中，步骤S4中所述高温煅烧的煅烧时间为24～96h。
10.一种如权利要求1或2所述的卤素合金化铟基钙钛矿衍生物在白色发光二极管中的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210479718.8A CN114874768B (zh) | 2022-05-05 | 2022-05-05 | 一种卤素合金化铟基钙钛矿衍生物及其制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210479718.8A CN114874768B (zh) | 2022-05-05 | 2022-05-05 | 一种卤素合金化铟基钙钛矿衍生物及其制备方法和应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114874768A true CN114874768A (zh) | 2022-08-09 |
| CN114874768B CN114874768B (zh) | 2023-06-30 |
Family
ID=82672957
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210479718.8A Active CN114874768B (zh) | 2022-05-05 | 2022-05-05 | 一种卤素合金化铟基钙钛矿衍生物及其制备方法和应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114874768B (zh) |
Citations (2)
| 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 |
| 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 |
-
2022
- 2022-05-05 CN CN202210479718.8A patent/CN114874768B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| 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 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114874768B (zh) | 2023-06-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Sun et al. | Double perovskite Ca2LuTaO6: Eu3+ red-emitting phosphors: synthesis, structure and photoluminescence characteristics | |
| CN104271705B (zh) | 硅酸盐无机发光材料 | |
| Dong et al. | Bismuth activated blue phosphor with high absorption efficiency for white LEDs | |
| JPH01500110A (ja) | 新規な希土類元素混合硼酸塩、それらの製造及び発光団としてのそれらの応用 | |
| Wang et al. | Luminescent properties of Eu3+-activated Sr3B2SiO8: A red-emitting phosphor for white light-emitting diodes | |
| CN113717722B (zh) | 一种铋离子掺杂的硼酸盐窄带蓝色荧光粉及其制备方法与发光器件 | |
| US20160200973A1 (en) | Phosphors | |
| CN112877065B (zh) | 一种铅锡基有机-无机杂化发光材料及制备方法和应用 | |
| US20160152891A1 (en) | Phosphors | |
| CN101760194B (zh) | 一种白光led用红色荧光粉及其制备方法 | |
| TWI472596B (zh) | 螢光材料、其製造方法及包含其之發光裝置 | |
| Zhang et al. | Ce 3+/Mn 2+-activated Ca 7 (PO 4) 2 (SiO 4) 2: efficient luminescent materials for multifunctional applications | |
| CN110003908A (zh) | 白光led用硅酸盐红色荧光粉及制备方法和白光led发光装置 | |
| CN109957403A (zh) | 一种Eu3+激活氟硼酸锶钡红色荧光粉及其制备与应用 | |
| KR20110085045A (ko) | 몰리브데이트 계열 적색발광 형광체의 제조방법 | |
| CN114874768B (zh) | 一种卤素合金化铟基钙钛矿衍生物及其制备方法和应用 | |
| CN110240900B (zh) | 一种Eu2+掺杂的窄带绿色发光材料、制备方法及照明与显示光源 | |
| JP5696964B2 (ja) | フルカラー発光材料およびその調製方法 | |
| CN101348714A (zh) | 紫光led转换白光用红色稀土发光材料及制备方法 | |
| CN110591711A (zh) | 一种用于白光led的镓酸盐红色荧光粉及其制备方法 | |
| Liu et al. | Effect of various cerium sources on the emission intensity of Ce3+-doped La3Si6N11 phosphor for high-power white light emitting diodes | |
| CN108865138A (zh) | 一种硼酸盐荧光粉及其制备方法 | |
| CN102464980A (zh) | 荧光材料及其制备方法 | |
| CN1504535A (zh) | 一种光致发光晶体材料硼酸锶锂 | |
| CN111057546A (zh) | 一种高量子产率的Eu3+激活红色荧光粉及其制备方法 |
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 |