CN116478690B - 一种基于新型配体的稳定钙钛矿纳米晶及其制备方法 - Google Patents
一种基于新型配体的稳定钙钛矿纳米晶及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116478690B CN116478690B CN202310446221.0A CN202310446221A CN116478690B CN 116478690 B CN116478690 B CN 116478690B CN 202310446221 A CN202310446221 A CN 202310446221A CN 116478690 B CN116478690 B CN 116478690B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ligand
- perovskite
- novel
- lead
- volume
- 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.)
- Active
Links
- 239000003446 ligand Substances 0.000 title claims abstract description 54
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 239000002159 nanocrystal Substances 0.000 claims abstract description 46
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 16
- 150000003973 alkyl amines Chemical class 0.000 claims abstract description 11
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 claims description 26
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims description 24
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 22
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims description 19
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 18
- WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N (E)-8-Octadecenoic acid Natural products CCCCCCCCCC=CCCCCCCC(O)=O WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 20:1omega9c fatty acid Natural products CCCCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 9-Heptadecensaeure Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N Oleic acid Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000005642 Oleic acid Substances 0.000 claims description 16
- QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N isooleic acid Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCCC(O)=O QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 12
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- CCCMONHAUSKTEQ-UHFFFAOYSA-N octadecene Natural products CCCCCCCCCCCCCCCCC=C CCCMONHAUSKTEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229940049964 oleate Drugs 0.000 claims description 10
- QVHJQCGUWFKTSE-YFKPBYRVSA-N (2s)-2-[(2-methylpropan-2-yl)oxycarbonylamino]propanoic acid Chemical compound OC(=O)[C@H](C)NC(=O)OC(C)(C)C QVHJQCGUWFKTSE-YFKPBYRVSA-N 0.000 claims description 7
- DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N Trifluoroacetic acid Chemical compound OC(=O)C(F)(F)F DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 6
- 238000007872 degassing Methods 0.000 claims description 5
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 claims description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 3
- FJDQFPXHSGXQBY-UHFFFAOYSA-L caesium carbonate Chemical compound [Cs+].[Cs+].[O-]C([O-])=O FJDQFPXHSGXQBY-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 229910000024 caesium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims description 2
- ZASWJUOMEGBQCQ-UHFFFAOYSA-L dibromolead Chemical compound Br[Pb]Br ZASWJUOMEGBQCQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N hydrogen iodide Chemical compound I XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- HWSZZLVAJGOAAY-UHFFFAOYSA-L lead(II) chloride Chemical compound Cl[Pb]Cl HWSZZLVAJGOAAY-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 125000006239 protecting group Chemical group 0.000 claims description 2
- 239000011133 lead Substances 0.000 claims 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 abstract description 12
- 239000007924 injection Substances 0.000 abstract description 12
- 235000004279 alanine Nutrition 0.000 abstract description 7
- QNAYBMKLOCPYGJ-REOHCLBHSA-N L-alanine Chemical compound C[C@H](N)C(O)=O QNAYBMKLOCPYGJ-REOHCLBHSA-N 0.000 abstract description 5
- 230000009471 action Effects 0.000 abstract description 4
- 230000005684 electric field Effects 0.000 abstract 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 10
- QGLWBTPVKHMVHM-KTKRTIGZSA-N (z)-octadec-9-en-1-amine Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCCN QGLWBTPVKHMVHM-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 6
- -1 N-t-butoxycarbonyl propionamide hexadecylamine Chemical compound 0.000 description 6
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- FJLUATLTXUNBOT-UHFFFAOYSA-N 1-Hexadecylamine Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCN FJLUATLTXUNBOT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000003917 TEM image Methods 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 229910001507 metal halide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000005309 metal halides Chemical class 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 238000005424 photoluminescence Methods 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000012265 solid product Substances 0.000 description 2
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical class [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M Propionate Chemical compound CCC([O-])=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N acetic acid trimethyl ester Natural products COC(C)=O KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 125000003295 alanine group Chemical group N[C@@H](C)C(=O)* 0.000 description 1
- 125000003282 alkyl amino group Chemical group 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000005457 ice water Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 1
- 238000000103 photoluminescence spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000002096 quantum dot Substances 0.000 description 1
- 238000010025 steaming Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002371 ultraviolet--visible spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
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
- C09K11/66—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing germanium, tin or lead
- C09K11/664—Halogenides
- C09K11/665—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
- C09K11/02—Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor
- C09K11/025—Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor non-luminescent particle coatings or suspension media
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
Abstract
无注入电致发光器件是在高频、高交流电压驱动下的电致发光模式，高频交变电场很容易使纳米晶表面配体脱落导致器件发光性能下降。本说明书实施例公开了一种基于新型配体的钙钛矿纳米晶及低温热注入制备方法。使用丙氨酸改性的长链烷基胺配体，由于该配体存在更多与钙钛矿表面的作用位点，可以在较低温度应用热注入法合成相纯度高、发光性能和稳定性好的钙钛矿纳米晶，可应用于高频交流电场驱动的无注入电致发光器件。
Description
技术领域
本说明书实施例涉及一种基于新型配体的稳定钙钛矿纳米晶及其制备方法，属于新型纳米光电子材料制备领域。
背景技术
钙钛矿材料家族中，全无机金属卤化物钙钛矿纳米晶(例如，CsPbX3)具有出色的光学性能，例如，高光致发光量子效率、在整个可见光范围内的可调谐发射、明显的量子限域效应以及大的激子结合能等。因此，全无机金属卤化物钙钛矿纳米晶在下一代显示器和固体照明领域具有巨大的应用潜力。近年来，卤化铅钙钛矿材料因其制备工艺简单，生产成本小，高吸收系数和较长的载流子扩散距离等优点而在光电领域引起了广泛的研究兴趣。
现有方法合成的钙钛矿纳米晶，通常采用油酸(Oleic acid，OA)和油胺(Oleylamine，OAm)作为表面配体，与纳米晶表面以高度动态形式结合。由于无注入电致发光器件需要高频，高交流电压驱动，很容易使纳米晶表面配体脱落导致器件发光性能下降。
发明内容
本说明书实施例的目的包括，针对上述现有技术局限，提供一种基于新型配体的稳定钙钛矿纳米晶及其制备方法。用丙氨酸将长链的烷基胺进行改性，得到的新型胺配体存在更多与钙钛矿表面的作用位点，可以增强配体与纳米晶表面的相互结合，同时有效钝化表钙钛矿纳米晶表面的缺陷位点，提高纳米晶的稳定性和发光性能。
本说明书实施例是应用热注入法，将丙氨酸改性的长链烷基胺作为改性的新型胺配体，在较低的热注入合成温度下，合成相纯度高、发光性好且稳定钙钛矿纳米晶。该方法简单快速，具有普适性。
本说明书实施例提供了一种基于新型配体低温热注入合成稳定钙钛矿纳米晶的制备方法。钙钛矿纳米晶(ABX3)为全无机钙钛矿纳米晶中任意一种，例如，所述钙钛矿纳米晶可以为CsPbX3，其中，X为Cl、Br、I中任意一种或两种的组合。所述制备方法包括以下步骤：
步骤1：将N-叔丁氧羰基-丙氨酸与长链烷基胺加入至二氯甲烷溶剂中反应，得到的反应产物在三氟乙酸下，脱去保护基团，最终得到丙氨酸改性的长链胺(即，改性胺配体)。
步骤2：将步骤1中得到的改性胺配体以及油酸和卤化铅，加入至十八烯溶剂中，在第一温度下脱气反应预设时长，然后升温至第二温度，得到铅前驱液。
步骤3：将碳酸铯、油酸加入至十八烯溶剂中，加热，于120℃下脱气反应，得到透明的油酸铯前驱液。
步骤4：取适量步骤3中得到油酸铯前驱液，注入到步骤2中得到的铅前驱液中，并且立即在冰浴中冷却，然后离心纯化得到钙钛矿纳米晶。
进一步地，步骤1中所述长链烷基胺为碳原子数大于或等于十的长链胺。
进一步地，步骤1中所述N-叔丁氧羰基-丙氨酸为二氯甲烷溶剂质量的0.10-0.15倍量。
进一步地，步骤1中所述长链烷基胺为二氯甲烷溶剂质量的0.08-0.10倍量。
进一步地，步骤2中所述改性胺配体和油酸的组合为十八烯溶剂体积的0.20-0.40倍量。
进一步地，步骤2中所述改性胺配体和油酸的体积比为0.5：1-0.7：1。
进一步地，步骤2中所述卤化铅是氯化铅、溴化铅和碘化铅中的一种或两种的组合。
进一步地，步骤2中所述第一温度可以包括℃-120℃，可选地，所述第一温度可以包括110℃-120℃，例如，可以为120℃；步骤2中所述第二温度可以包括130℃-170℃，例如，可以为130℃；步骤2中所述预设时长可以为20-60分钟，可选地，所述预设时长可以为30-40分钟，例如，可以为30分钟。
进一步地，步骤3所述油酸为十八烯溶剂体积的0.03-0.04倍量。
进一步地，步骤4所述的注入油酸铯前驱液的体积为铅前驱液体积的0.10-0.20倍。
本说明书实施例提供了一种基于新型配体的稳定钙钛矿纳米晶，其特征在于，包括：
钙钛矿纳米晶；所述钙钛矿纳米晶表示为CsPbX3，其中，X为Cl、Br、I中任意一种或两种的组合；
连接在所述钙钛矿纳米晶上的配体；所述配体的结构如下式所示：
其中，n取值为9，11，13或15；*为所述配体与所述钙钛矿纳米晶的第一连接位点；**为所述配体与所述钙钛矿纳米晶的第二连接位点；所述第一连接位点的作用力较强，所述第二连接位点的作用力较弱。
本说明书实施例的优势在于采用丙氨酸将长链烷基胺改性作为胺配体，应用热注入法可在较低温度下合成相纯度高、稳定性好的钛矿纳米晶。改性胺配体由于存在更多与钙钛矿表面的作用位点，可以增强配体与纳米晶表面的相互结合，同时有效地钝化钙钛矿纳米晶表面缺陷，提高纳米晶的稳定性和发光性能，并且整个制备过程简单，易于操作，适于大规模应用。
附图说明
为了更清楚地说明本说明书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申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本说明书实施例1所合成的改性胺配体的分子结构与核磁谱图；
图2为本说明书实施例1中制备的红光钙钛矿纳米晶的TEM图(TransmissionElectron Microscope，透射电子显微镜)，显示本说明书实施例合成了相纯度高的纳米晶；
图3为本说明书实施例1中制备的红光钙钛矿纳米晶的UV-vis(Ultraviolet-visible absorbance，紫外-可见光吸收)光谱图，显示本说明书实施例中生成的材料是三维相，不存在其他低维相；其中，16-ALA-NH2-NCS表示基于本说明书实施例1制备的红光钙钛矿纳米晶；
图4为本说明书实施例1中制备的红光钙钛矿纳米晶的PL(Photoluminescence，光致发光)光谱图，显示本说明书实施例中生成的材料的相纯度高；其中，16-ALA-NH2-NCS表示基于本说明书实施例1制备的红光钙钛矿纳米晶；
图5为本说明书实施例1中制备的红光钙钛矿纳米晶与普通油胺所制备的纳米晶在488nm，55mW的激光照射下稳定性的比较，显示了丙氨酸改性的胺配体能够提高钙钛矿纳米晶的稳定性；其中，16-ALA-NH2-NCS表示基于本说明书实施例1制备的红光钙钛矿纳米晶；OAm-NCs表示由油胺作为胺配体制备的红光钙钛矿纳米晶。
具体实施方式
为使本说明书一个或多个实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本说明书具体实施例及相应的附图对本说明书一个或多个实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本说明书的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本说明书一个或多个实施例保护的范围。
实施例1：
步骤1：制备改性胺配体。
在30-40ml二氯甲烷溶剂中，加入溶剂质量的0.12-0.18倍量的N-N-羰基二咪唑与溶剂质量的0.10-0.15倍量的N-叔丁氧羰基-丙氨酸，溶解，在室温下，N-N-羰基二咪唑活化N-叔丁氧羰基-丙氨酸的羧基，使其更容易与长链胺反应。然后，将溶剂质量的0.08-0.10倍量的十六胺加入到上述反应溶液中，室温下搅拌反应12-24h。之后停止搅拌，加入饱和氯化铵溶液洗涤。洗完后的溶液用无水硫酸钠干燥，旋蒸，再干燥24h，得到白色固体产物(N-叔丁氧羰基丙酰胺十六胺)。
其中，N-叔丁氧羰基丙酰胺十六胺的结构式，可以如下：
具体地，十六胺与N-叔丁氧羰基-丙氨酸反应生成N-叔丁氧羰基丙酰胺十六胺的反应式，可以如下：
用30-40ml二氯甲烷溶解所得的前述白色固体产物，在冰水浴中逐滴加入溶剂体积的0.05-0.1倍量的三氟乙酸，然后在室温下反应12-24h。反应结束后将溶液旋蒸。之后加入二氯甲烷溶解，调节pH至9～10。然后用无水硫酸钠干燥，抽滤，随后旋蒸至白色固体，最后放入真空干燥箱干燥24h即得到改性胺配体，即，丙氨酸改性的十六胺。
其中，丙氨酸改性的十六胺，即，丙氨酰十六胺的结构式，可以如下：
具体地，基于N-叔丁氧羰基丙酰胺十六胺得到丙氨酰十六胺的反应式，可以如下：
步骤2：制备铅前驱液。
在5-10mL十八烯溶剂中，加入溶剂质量的0.02-0.03倍量的PbX2(X为Br和I，其中，Br和I的比例为Br：I＝1.3：1.7)、溶剂体积的0.10-0.20倍量的油酸，溶剂体积的0.10-0.20倍量的丙氨酸改性的十六胺(步骤1制备的改性胺配体)，于110℃-120℃下脱气反应30-40分钟，然后升温至130℃，得到铅前驱液。
其中，在130℃的温度下，可以合成高相纯度的钙钛矿纳米晶。在实际应用中，若该温度低于130℃，会有杂相生成。
步骤3：制备油酸铯前驱液。
在5-10mL十八烯溶剂中，加入溶剂质量的0.02-0.03倍量的Cs2CO3，溶剂体积的0.03-0.04倍量的油酸，加热，于100℃-120℃下脱气反应30-60分钟，得到油酸铯前驱液。
步骤4：制备钙钛矿纳米晶。
向步骤2制得的铅前驱液中，在130℃下，注入0.10-0.20倍量的步骤3制得的油酸铯前驱液，并且立即在冰浴中冷却，得到红光钙钛矿纳米晶初始产物溶液。
将所得的所述红光钙钛矿纳米晶初始产物溶液以12500rpm/min的转速离心5～10min，取沉淀加入甲苯，2500rpm/min的转速离心5～10min，取上清液，等量加入乙酸甲酯超声5min，然后以12500rpm/min的转速离心5～10min，将沉淀分散至正己烷或者甲苯中，即为最终制备的红光钙钛矿纳米晶。
根据本说明书的一个或更多个实施例，由于使用丙氨酸将长链的烷基胺(例如，烷胺基的碳数可以大于或等于十)进行改性得到新型的改性胺配体，在使用改性胺配体制备红光钙钛矿纳米晶时，可以采用热注入法且在较低的热注入温度下(例如，低至130℃)合成相纯度高且稳定性高的红光钙钛矿纳米晶。
根据本说明书的一个或更多个实施例，与使用油胺和油酸作为配体、采用热注入法制备钙钛矿纳米晶的方法相比，在保持发光波长的前提下，合成温度更低，且得到的钙钛矿纳米晶相纯度和稳定性高。通常使用油胺和油酸作为配体合成高相纯度的钙钛矿纳米晶的温度需要大于170℃。在高温热注入合成钙钛矿纳米晶，不可避免地增加了制备过程中的能量输入，在一定程度上阻碍了钙钛矿量子点的商业化应用。因此通过低温合成路线来制备出缺陷密度低、稳定性高的钙钛矿纳米晶尤为重要。
根据上述实施例1及其他实施例，所制得的红光钙钛矿纳米晶的相纯度高(可参见图2的TEM图、图3的UV-vis光谱图、图4的PL光谱图)、稳定性好(可参见图5)。
根据上述实施例1及其他实施例所制备的红光钙钛矿纳米晶能够适用于无注入电致发光器件。
上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。
Claims (9)
1.一种基于新型配体的稳定钙钛矿纳米晶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：将N-叔丁氧羰基-丙氨酸与长链烷基胺加入至二氯甲烷中反应，得到的反应产物在三氟乙酸下脱去保护基团，得到改性胺配体；所述长链烷基胺为碳原子数大于或等于十且小于或等于十六的长链胺；
步骤2：将步骤1中得到的改性胺配体、油酸、卤化铅加入至十八烯中，在第一温度下脱气反应，然后升温至第二温度，得到铅前驱液；
步骤3：将碳酸铯、油酸加入至十八烯中，加热，得到油酸铯前驱液；
步骤4：步骤2得到的铅前驱液中，注入适量的步骤3得到油酸铯前驱液，立即在冰浴中冷却，然后离心纯化得到钙钛矿纳米晶。
2.根据权利要求1所述的基于新型配体的稳定钙钛矿纳米晶的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述N-叔丁氧羰基-丙氨酸的质量为二氯甲烷溶剂的质量的0.10 -0.15倍。
3.根据权利要求1所述的基于新型配体的稳定钙钛矿纳米晶的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述长链烷基胺的质量为二氯甲烷溶剂的质量的0.08-0.10倍。
4.根据权利要求1所述的基于新型配体的稳定钙钛矿纳米晶的制备方法，其特征在于，步骤2中，所述改性胺配体和油酸的组合的体积为十八烯溶剂的体积的0.20-0.40倍，并且，所述改性胺配体和油酸的体积比为0.5：1-0.7：1。
5.根据权利要求1所述的基于新型配体的稳定钙钛矿纳米晶的制备方法，其特征在于，步骤2中所述卤化铅是氯化铅、溴化铅和碘化铅中的一种或两种的组合。
6.根据权利要求1所述的基于新型配体的稳定钙钛矿纳米晶的制备方法，其特征在于，步骤2中所述第一温度为90 ℃-120 ℃；步骤2中所述第二温度为130 ℃-170 ℃。
7.根据权利要求1所述的基于新型配体的稳定钙钛矿纳米晶的制备方法，其特征在于，步骤3中，所述油酸的体积为十八烯溶剂的体积的0.03-0.04倍。
8.根据权利要求1所述的基于新型配体的稳定钙钛矿纳米晶的制备方法，其特征在于，步骤4中注入的所述油酸铯前驱液的体积为所述铅前驱液的体积的0.10-0.20倍。
9.一种基于新型配体的稳定钙钛矿纳米晶，其特征在于，包括：
钙钛矿纳米晶；所述钙钛矿纳米晶表示为CsPbX3，其中，X为Cl、Br、I中任意一种或两种的组合；
连接在所述钙钛矿纳米晶上的配体；所述配体的结构如下式所示：
其中，n取值为9，11，13或15；*为所述配体与所述钙钛矿纳米晶的第一连接位点；**为所述配体与所述钙钛矿纳米晶的第二连接位点。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310446221.0A CN116478690B (zh) | 2023-04-23 | 2023-04-23 | 一种基于新型配体的稳定钙钛矿纳米晶及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310446221.0A CN116478690B (zh) | 2023-04-23 | 2023-04-23 | 一种基于新型配体的稳定钙钛矿纳米晶及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116478690A CN116478690A (zh) | 2023-07-25 |
| CN116478690B true CN116478690B (zh) | 2024-05-28 |
Family
ID=87220870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310446221.0A Active CN116478690B (zh) | 2023-04-23 | 2023-04-23 | 一种基于新型配体的稳定钙钛矿纳米晶及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116478690B (zh) |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105602560A (zh) * | 2016-02-01 | 2016-05-25 | 南京理工大学 | 一种合成高稳定的金属卤化物钙钛矿/硫化铅异质结纳米晶的方法 |
| CN106753356A (zh) * | 2016-11-09 | 2017-05-31 | 南方科技大学 | 一种钙钛矿型纳米晶的制备方法 |
| 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 |
| 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 |
| CN111777522A (zh) * | 2020-06-02 | 2020-10-16 | 南京邮电大学 | 多位点氨基酸钝化材料、基于该材料的钙钛矿及其制备方法和应用 |
| CN114163991A (zh) * | 2021-12-09 | 2022-03-11 | 闽都创新实验室 | 一种高温下形貌稳定的钙钛矿纳米晶及其制备方法 |
| CN114410292A (zh) * | 2022-01-11 | 2022-04-29 | 北京交通大学 | 钝化无机钙钛矿纳米晶制备方法 |
| CN115161011A (zh) * | 2022-07-20 | 2022-10-11 | 上海电力大学 | 一种高稳定钙钛矿相CsPbI3纳米晶及其制备方法 |
| CN115197692A (zh) * | 2022-08-15 | 2022-10-18 | 无锡极电光能科技有限公司 | 一种表面处理的钙钛矿纳米晶及其制备方法和应用 |
| CN115851273A (zh) * | 2022-12-16 | 2023-03-28 | 吉林大学 | 一种稀土掺杂钙钛矿纳米晶合成方法 |
| CN115915796A (zh) * | 2023-01-29 | 2023-04-04 | 河北工业大学 | 一种多功能路易斯碱分子修饰的高稳定钙钛矿太阳能电池 |
-
2023
- 2023-04-23 CN CN202310446221.0A patent/CN116478690B/zh active Active
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105602560A (zh) * | 2016-02-01 | 2016-05-25 | 南京理工大学 | 一种合成高稳定的金属卤化物钙钛矿/硫化铅异质结纳米晶的方法 |
| CN106753356A (zh) * | 2016-11-09 | 2017-05-31 | 南方科技大学 | 一种钙钛矿型纳米晶的制备方法 |
| 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 |
| 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 |
| CN111777522A (zh) * | 2020-06-02 | 2020-10-16 | 南京邮电大学 | 多位点氨基酸钝化材料、基于该材料的钙钛矿及其制备方法和应用 |
| CN114163991A (zh) * | 2021-12-09 | 2022-03-11 | 闽都创新实验室 | 一种高温下形貌稳定的钙钛矿纳米晶及其制备方法 |
| CN114410292A (zh) * | 2022-01-11 | 2022-04-29 | 北京交通大学 | 钝化无机钙钛矿纳米晶制备方法 |
| CN115161011A (zh) * | 2022-07-20 | 2022-10-11 | 上海电力大学 | 一种高稳定钙钛矿相CsPbI3纳米晶及其制备方法 |
| CN115197692A (zh) * | 2022-08-15 | 2022-10-18 | 无锡极电光能科技有限公司 | 一种表面处理的钙钛矿纳米晶及其制备方法和应用 |
| CN115851273A (zh) * | 2022-12-16 | 2023-03-28 | 吉林大学 | 一种稀土掺杂钙钛矿纳米晶合成方法 |
| CN115915796A (zh) * | 2023-01-29 | 2023-04-04 | 河北工业大学 | 一种多功能路易斯碱分子修饰的高稳定钙钛矿太阳能电池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN116478690A (zh) | 2023-07-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109748938B (zh) | 二价铂配合物、其应用及有机光电装置 | |
| Ruan et al. | Improving the stability of CsPbBr3 nanocrystals in ethanol by capping with PbBr2-adlayers | |
| Vennerberg et al. | Upconversion nanocrystals: synthesis, properties, assembly and applications | |
| CN110205118B (zh) | 表面缺陷钝化的金属卤化物钙钛矿纳米晶、其制备和应用 | |
| CN106590644A (zh) | 一种铯铅溴量子点的制备方法 | |
| KR101043311B1 (ko) | ＩｎＰ 양자점 제조를 위한 전구체 Ｐ(ＳｉＭｅ2-ｔｅｒｔ-Ｂｕ)3, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 ＩｎＰ 양자점과 이의 제조방법 | |
| CN111646496B (zh) | 具有高偏振特性的高度有序钙钛矿纳米片薄膜及制备方法 | |
| CN109835946B (zh) | 一种高效发光钙钛矿量子点材料及制备方法 | |
| CN107226914B (zh) | 一种铽有机骨架配合物及其制备方法 | |
| Liu et al. | Impact of molecular ligands in the synthesis and transformation between metal halide perovskite quantum dots and magic sized clusters | |
| CN110484252A (zh) | 一种铟掺杂双钙钛矿Cs2AgBiCl6纳米晶体的制备方法 | |
| Yu et al. | Efficient visible‐light‐activated ultra‐long room‐temperature phosphorescence triggered by multi‐esterification | |
| JP2013525244A (ja) | セレン化鉛量子ドットの製造方法 | |
| CN111748346B (zh) | 一种上转换纳米线及其制备方法和应用 | |
| CN113004900A (zh) | 一种LiErF4基核壳结构上转换纳米发光材料及其制备方法 | |
| Jayasimhadri et al. | Conversion of green emission into white light in Gd2O3 nanophosphors | |
| CN115851273A (zh) | 一种稀土掺杂钙钛矿纳米晶合成方法 | |
| Shen et al. | Polyacrylic acid-b-polystyrene-passivated CsPbBr 3 perovskite quantum dots with high photoluminescence quantum yield for light-emitting diodes | |
| CN116478690B (zh) | 一种基于新型配体的稳定钙钛矿纳米晶及其制备方法 | |
| CN114410304A (zh) | 一种新型稀土基无铅钙钛矿纳米晶材料及其制备方法与应用 | |
| CN116254106B (zh) | 一种ZnS基应力发光材料及其制备方法和聚合物应力发光复合材料及其制备方法 | |
| CN101875844B (zh) | 一种可发射白色荧光的纳米材料及其制备方法 | |
| CN105152144A (zh) | 一种合成三元纤锌矿硫硒化锰纳米棒的方法 | |
| CN113104887B (zh) | 一种钙钛矿纳米线及其制备方法和应用 | |
| CN114605996A (zh) | 一种钠和铜共掺杂铯铅溴钙钛矿量子点的制备方法及其产品和应用 |
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 |