KR20220009336A - Method for producing perovskite nanoparticle using fluidic channel - Google Patents
Method for producing perovskite nanoparticle using fluidic channel Download PDFInfo
- Publication number
- KR20220009336A KR20220009336A KR1020210088480A KR20210088480A KR20220009336A KR 20220009336 A KR20220009336 A KR 20220009336A KR 1020210088480 A KR1020210088480 A KR 1020210088480A KR 20210088480 A KR20210088480 A KR 20210088480A KR 20220009336 A KR20220009336 A KR 20220009336A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- fluid
- perovskite
- perovskite nanoparticles
- nanoparticles
- outer tube
- Prior art date
Links
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 title claims abstract description 123
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 37
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 184
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 48
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 42
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 27
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 11
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims description 23
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 claims description 21
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 17
- 239000013110 organic ligand Substances 0.000 claims description 13
- 239000003880 polar aprotic solvent Substances 0.000 claims description 10
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 9
- 150000002892 organic cations Chemical class 0.000 claims description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 7
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 claims description 6
- WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N (E)-8-Octadecenoic acid Natural products CCCCCCCCCC=CCCCCCCC(O)=O WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 20:1omega9c fatty acid Natural products CCCCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 9-Heptadecensaeure Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N Oleic acid Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000005642 Oleic acid Substances 0.000 claims description 5
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims description 5
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims description 5
- QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N isooleic acid Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCCC(O)=O QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- IOQPZZOEVPZRBK-UHFFFAOYSA-N octan-1-amine Chemical compound CCCCCCCCN IOQPZZOEVPZRBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 5
- QGLWBTPVKHMVHM-KTKRTIGZSA-N (z)-octadec-9-en-1-amine Chemical group CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCCN QGLWBTPVKHMVHM-KTKRTIGZSA-N 0.000 claims description 4
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 claims description 4
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 4
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims description 4
- 238000013213 extrapolation Methods 0.000 claims description 4
- -1 phenylethylammonium cations Chemical class 0.000 claims description 4
- PNKUSGQVOMIXLU-UHFFFAOYSA-N Formamidine Chemical compound NC=N PNKUSGQVOMIXLU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- BAVYZALUXZFZLV-UHFFFAOYSA-O Methylammonium ion Chemical compound [NH3+]C BAVYZALUXZFZLV-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 3
- 125000004417 unsaturated alkyl group Chemical group 0.000 claims description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 2
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 claims 2
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 10
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 abstract description 3
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 abstract description 3
- 239000002096 quantum dot Substances 0.000 description 16
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 12
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 11
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 8
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 6
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 5
- 125000000896 monocarboxylic acid group Chemical group 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 3
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 3
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 238000001226 reprecipitation Methods 0.000 description 3
- 238000009751 slip forming Methods 0.000 description 3
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- LYQFWZFBNBDLEO-UHFFFAOYSA-M caesium bromide Chemical compound [Br-].[Cs+] LYQFWZFBNBDLEO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 150000001767 cationic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 229910001411 inorganic cation Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000001404 mediated effect Effects 0.000 description 2
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 2
- 238000005424 photoluminescence Methods 0.000 description 2
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 2
- 239000004986 Cholesteric liquid crystals (ChLC) Substances 0.000 description 1
- 239000004976 Lyotropic liquid crystal Substances 0.000 description 1
- 239000004990 Smectic liquid crystal Substances 0.000 description 1
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical group 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- UXGNZZKBCMGWAZ-UHFFFAOYSA-N dimethylformamide dmf Chemical compound CN(C)C=O.CN(C)C=O UXGNZZKBCMGWAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 1
- 238000003921 particle size analysis Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000011877 solvent mixture Substances 0.000 description 1
- 230000000638 stimulation Effects 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
- C09K11/02—Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82B—NANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
- B82B3/00—Manufacture or treatment of nanostructures by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units
- B82B3/0061—Methods for manipulating nanostructures
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 유체채널을 이용한 페로브스카이트 나노입자의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for preparing perovskite nanoparticles using a fluid channel.
할라이드 페로브스카이트는 ABX3의 결정 구조를 가진 물질로, A와 B는 양이온, X는 음이온이며, 구체적으로, 유기물 양이온 혹은 무기물 양이온을 A, 무기물 양이온을 B, 할로젠 음이온을 X로 갖는 3차원 구조의 유무기 복합 혹은 무기 페로브스카이트를 포함할 수 있다.Halide perovskite is a material having a crystal structure of ABX 3 , where A and B are cations and X is an anion. Specifically, 3 having organic or inorganic cations as A, inorganic cations as B, and halogen anions as X It may include organic-inorganic composite or inorganic perovskite with a dimensional structure.
이러한, 할라이드 페로브스카이트는 뛰어난 광발광 특성 및 흡수 특성을 가지고 있어 발광 다이오드(light-emitting diode, LED)와 태양전지 등의 활성층 소재로 적용되는 반도체 소재로 잘 알려져 있으며, 할라이드 소재를 교체함에 따라 가시광 영역인 400-750 nm 범위 내에 속하는 특정한 발광 파장을 선택할 수 있어 디스플레이의 적색. 녹색, 청색 발광소자의 구현이 가능하다. Such halide perovskite has excellent light-emitting properties and absorption properties, so it is well known as a semiconductor material applied as an active layer material for light-emitting diodes (LEDs) and solar cells. The red color of the display due to selectable specific emission wavelengths that fall within the 400-750 nm range, the visible region. It is possible to implement green and blue light emitting devices.
또한, 할라이드 페로브스카이트는 소재 자체가 낮은 엑시톤 결합 에너지(exciton binding energy)를 가지므로, 높은 발광특성을 유지하기 위해서는 엑시톤 결합 에너지를 높이는 것이 유리한데, 양자 구속 효과(quantum confinement effect)를 갖도록 저차원(low dimension)의 페로브스카이트 양자점을 합성함으로써 이를 해결할 수 있다. In addition, since halide perovskite material itself has a low exciton binding energy, it is advantageous to increase the exciton binding energy in order to maintain high luminescence properties. This can be solved by synthesizing perovskite quantum dots of low dimension.
한편, 양자 구속 효과를 갖는 페로브스카이트 양자점(quantum dot)은 양자점의 크기 조절을 통해서 발광파장의 조절이 가능하며 색순도(color purity)가 높아 디스플레이의 발광소자로 유리하나, 상기한 페로브스카이트 양자점을 차세대 디스플레이에 이용하기 위해서는 양자점의 정밀한 크기 조절이 가능하고, 결정성이 우수하며, 균일한 크기 분포를 갖는 페로브스카이트 양자점을 대량으로 저가에 합성할 수 있는 합성 방법이 개발되어야 한다. On the other hand, perovskite quantum dots having a quantum confinement effect can control the emission wavelength by controlling the size of the quantum dots, and have high color purity, which is advantageous as a light emitting device of a display. In order to use quantum dots for next-generation displays, a synthesis method capable of synthesizing perovskite quantum dots having a precise size control, excellent crystallinity, and uniform size distribution of quantum dots at a low cost should be developed. .
현재 보고된 페로브스카이트 양자점의 합성을 위한 다양한 방법 중 하나인 리간드 매개형 재침전(ligand assisted reprecipitation) 방법은 상온에서 용액 상에서 페로브스카이트 전구체와 용매의 혼합을 통해 간단하게 페로브스카이트 양자점을 합성할 수 있는 방법으로, 합성된 양자점의 분산성이 우수하고 광발광 양자 효율이 높다는 장점이 있지만 페로브스카이트의 결정 성장 과정에서 응집이 일어나 양자점의 합성 수율이 낮고, 양자점 크기조절과 균일한 크기분포의 양자점을 얻기 어려우면서, 합성 후 후속 양자점의 세정과 정제가 어려워 대량생산에는 적합하지 않다. The ligand assisted reprecipitation method, which is one of the various methods for the synthesis of perovskite quantum dots reported currently, is a simple perovskite perovskite precursor and solvent mixture in a solution phase at room temperature. As a method for synthesizing quantum dots, it has the advantages of excellent dispersibility of the synthesized quantum dots and high photoluminescence quantum efficiency. It is difficult to obtain quantum dots of uniform size distribution, and it is difficult to clean and purify the subsequent quantum dots after synthesis, so it is not suitable for mass production.
또한, 현재 상용화되어 사용중인 용액 기반 고온 주입법의 경우, 리간드 매개형 재침전 방법에 비해 상대적으로 크기가 균일한 페로브스카이트 결정을 합성할 수 있지만 여전히 원하는 파장의 작은 반치폭을 가지는 양자점을 선별하기 위한 추가 필터 공정이 필요하며, 고온 공정으로 인해 대량생산에 적합하지 않다. In addition, in the case of the solution-based high-temperature implantation method that is currently commercialized and used, it is possible to synthesize perovskite crystals with a relatively uniform size compared to the ligand-mediated reprecipitation method, but it is still possible to select quantum dots having a small half width of the desired wavelength. An additional filter process is required for this purpose, and it is not suitable for mass production due to the high temperature process.
즉, 상기한 합성방법들로 합성된 페로브스카이트 결정은 크기뿐만 아니라 결정성 또한 균일하지 않아 발광 특성 및 안정성 저하의 원인이 되고 있다.That is, the perovskite crystals synthesized by the above synthesis methods are not uniform in size as well as crystallinity, which causes deterioration of luminescent properties and stability.
이에 따라, 발광 특성이 우수한 페로브스카이트 양자점의 대량생산을 위해서는 리간드 매개형 재침전 방법의 손쉬운 합성 장점을 유지하면서 균일한 크기분포와 우수한 결정성을 지닌 양자점을 높은 합성 수율로 합성 가능하고, 양자점의 크기 제어가 용이하며, 정제 과정이 용이한 새로운 합성 시스템의 개발이 요구된다.Accordingly, for mass production of perovskite quantum dots with excellent luminescent properties, quantum dots with uniform size distribution and excellent crystallinity can be synthesized with high synthesis yield while maintaining the advantages of easy synthesis of the ligand-mediated reprecipitation method. It is easy to control the size of quantum dots, and the development of a new synthetic system with an easy purification process is required.
본 발명의 실시예들은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 제안된 것으로서, 페로브스카이트 나노입자의 성장 과정에서 과도한 나노입자의 성장과 응집을 방지하면서, 생산 수율을 증대시킬 수 있는 유체채널을 이용한 페로브스카이트 나노입자의 제조방법을 제공하고자 한다. Embodiments of the present invention are proposed to solve the above problems, and while preventing excessive growth and aggregation of nanoparticles in the growth process of perovskite nanoparticles, using a fluid channel capable of increasing production yield An object of the present invention is to provide a method for preparing perovskite nanoparticles.
또한, 페로브스카이트 나노입자의 크기 조절이 용이하고, 그 크기 분포가 좁으며, 우수한 결정성으로 인해 작은 발광 반치폭과 높은 발광 양자효율을 가지는 유체채널을 이용한 페로브스카이트 나노입자의 제조방법을 제공하고자 한다.In addition, it is easy to control the size of the perovskite nanoparticles, the size distribution is narrow, and a method for manufacturing perovskite nanoparticles using a fluid channel having a small luminescence half width and high luminescence quantum efficiency due to excellent crystallinity would like to provide
본 발명의 일 실시예에 따르면, 양측이 개방된 형태의 제 1 외부관, 상기 제 1 외부관의 일측에 배치되는 제 2 외부관, 상기 제 1 외부관의 타측에 배치되는 저장관을 포함하는 유체채널을 이용한 페로브스카이트 나노입자 제조방법에 있어서, 유체의 흐름을 도입할 수 있는 제 1 외부관 및 제 2 외부관과 저장관을 포함하는 유체채널을 형성하는 제 1 단계; 상기 제 1 외부관으로 베이스 유체의 흐름을 도입하고, 상기 제 2 외부관으로는 상기 베이스 유체의 흐름과 동일한 방향으로 분산 유체의 흐름을 도입하여 유속에 따른 층류를 가진 혼합유체를 연속적으로 형성함으로써 페로브스카이트 나노입자의 형성을 유도하는 제 2 단계; 및 상기 저장관에 저장된 혼합유체로부터 상기 페로브스카이트 나노입자를 분리하는 제 3 단계;를 포함하는 유체채널을 이용한 페로브스카이트 나노입자의 제조방법이 제공될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, comprising a first outer tube having both sides open, a second outer tube disposed on one side of the first outer tube, and a storage tube disposed on the other side of the first outer tube A method for manufacturing perovskite nanoparticles using a fluid channel, the method comprising: a first step of forming a fluid channel including a first external pipe, a second external pipe, and a storage pipe through which a flow of a fluid can be introduced; By introducing the flow of the base fluid into the first external pipe and the flow of the dispersion fluid in the same direction as the flow of the base fluid into the second external pipe to continuously form a mixed fluid having a laminar flow according to the flow rate a second step of inducing the formation of perovskite nanoparticles; and a third step of separating the perovskite nanoparticles from the mixed fluid stored in the storage tube; a method for producing perovskite nanoparticles using a fluid channel can be provided.
또한, 상기 베이스 유체는, 상기 분산 유체는, 페로브스카이트 전구체, 유기 리간드 및 극성 비양성자성 용매를 포함하고, 상기 베이스 유체는, 액정을 포함한다.In addition, the base fluid, the dispersion fluid, includes a perovskite precursor, an organic ligand, and a polar aprotic solvent, and the base fluid includes a liquid crystal.
또한, 상기 제 2 단계 이전에, 상기 분산 유체를 제조하는 단계를 더 포함하되, 상기 분산 유체를 제조하는 단계는, 하기 화학식 1을 만족하는 제 1 화합물, 하기 화학식 2를 만족하는 제 2 화합물 및 극성 비양성자성 용매를 포함하는 페로브스카이트 전구체 용액을 제조하는 단계; 및 상기 페로브스카이트 전구체 용액에 유기 리간드를 혼합하는 단계;를 포함할 수 있다.[화학식 1] AX (상기 화학식 1에서, A는 Cs+ 또는 유기양이온이며; X는 Br-, Cl-, 또는 I- 이다.) [화학식 2] BX2 (상기 화학식 2에서, B는 Pb2+, Sn2+, Bi2+, Sb2+, Mn2+ 또는 Cu2+ 이며; X는 Br-, Cl-, 또는 I- 이다.)In addition, prior to the second step, the method further comprises the step of preparing the dispersion fluid, wherein the preparing the dispersion fluid includes a first compound satisfying the following formula (1), a second compound satisfying the following formula (2), and preparing a perovskite precursor solution containing a polar aprotic solvent; and mixing an organic ligand in the perovskite precursor solution. [Formula 1] AX (in
또한, 상기 페로브스카이트 전구체 용액을 제조하는 단계에서, 상기 제 1 화합물과 상기 제 2 화합물은 1:0.75 ~ 1.5 의 몰비로 혼합된다.In addition, in the step of preparing the perovskite precursor solution, the first compound and the second compound are mixed in a molar ratio of 1:0.75 to 1.5.
또한, 상기 유기양이온은, 메틸암모늄, 포름아미디늄 및 페닐에틸암모늄 양이온으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 양이온일 수 있다.In addition, the organic cation may be at least one cation selected from the group consisting of methylammonium, formamidinium, and phenylethylammonium cation.
또한, 상기 극성 비양성자성 용매는, 디메틸포름아미드 및 디메틸설폭시화물로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 물질이다.In addition, the polar aprotic solvent is at least one material selected from the group consisting of dimethylformamide and dimethyl sulfoxide.
또한, 상기 유기 리간드는, R1COOH 및 R2NH2를 포함하고, 상기 R1 및 R2는 서로에 관계없이 탄소수 6 내지 탄소수 28의 포화 또는 불포화 알킬기이고, 상기 R1COOH 은 올레산이고, 상기 R2NH2 은 올레일아민 또는 옥틸아민일 수 있다.In addition, the organic ligand includes R 1 COOH and R 2 NH 2 , wherein R 1 and R 2 are a saturated or unsaturated alkyl group having 6 to 28 carbon atoms regardless of each other, and R 1 COOH is oleic acid, The R 2 NH 2 may be oleylamine or octylamine.
또한, 상기 페로브스카이트 전구체 용액에 유기 리간드를 혼합하는 단계에서, 혼합되는 R2NH2의 양에 따라 결정화 반응속도가 조절되어 상기 페로브스카이트 나노입자의 크기가 제어된다.In addition, in the step of mixing the organic ligand in the perovskite precursor solution, the crystallization reaction rate is controlled according to the amount of R 2 NH 2 to be mixed, so that the size of the perovskite nanoparticles is controlled.
또한, 상기 제 2 단계에서, 상기 페로브스카이트 나노입자는 상기 페로브스카이트 나노입자가 상기 혼합유체에 포함된 베이스 유체의 탄성계수(Elastic Constant)와 표면에너지계수(Surface Anchoring Coefficient)에 의해 규정되는 특성영역(Extrapolation Length)보다 커질 때 발생하는 상기 베이스 유체의 탄성력에 의해 입자 성장이 제한될 수 있다.In addition, in the second step, the perovskite nanoparticles are the perovskite nanoparticles by the elastic modulus (Elastic Constant) and surface energy coefficient (Surface Anchoring Coefficient) of the base fluid contained in the mixed fluid Particle growth may be restricted by the elastic force of the base fluid generated when it becomes larger than a prescribed extrapolation length.
또한, 상기 페로브스카이트 나노입자의 크기는 상기 특성영역의 크기를 제어함으로써 제어되되, 상기 특성영역의 크기는, 상기 혼합유체를 이루는 베이스 유체 및 분산 유체 중 선택되는 어느 하나의 유체 유속을 변화시키거나, 상기 혼합유체에 온도, 전기 및 자기장 중 선택되는 어느 하나의 자극을 가하여 제어된다.In addition, the size of the perovskite nanoparticles is controlled by controlling the size of the characteristic region, the size of the characteristic region changes the flow rate of any one selected from the base fluid and the dispersion fluid constituting the mixed fluid or by applying any one stimulus selected from temperature, electricity, and magnetic field to the mixed fluid.
또한, 상기 특성영역의 크기는, 상기 혼합유체에 포함된 베이스 유체의 탄성계수, 정렬 상태에서 무질서한 상태로의 상전이 온도 및 분자질량에 따라 제어될 수 있다.In addition, the size of the characteristic region may be controlled according to the elastic modulus of the base fluid included in the mixed fluid, the phase transition temperature from the aligned state to the disordered state, and the molecular mass.
본 발명의 일 실시예에 따른 유체채널을 이용한 페로브스카이트 나노입자의 제조방법은 페로브스카이트 나노입자의 성장 과정에서 과도한 나노입자의 성장과 응집을 방지하면서, 생산 수율을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.The method for producing perovskite nanoparticles using a fluidic channel according to an embodiment of the present invention is capable of increasing the production yield while preventing excessive growth and aggregation of nanoparticles during the growth process of perovskite nanoparticles. It works.
또한, 페로브스카이트 나노입자의 크기 조절이 용이하며, 나노입자의 크기를 넓은 범위 내에서 정밀하게 제어할 수 있는 효과가 있다.In addition, it is easy to control the size of the perovskite nanoparticles, there is an effect that can precisely control the size of the nanoparticles within a wide range.
또한, 좁은 발광 반치폭과 우수한 발광 양자효율을 나타내도록 나노입자의 결함을 최소화할 수 있는 효과가 있다.In addition, there is an effect that can minimize the defects of the nanoparticles to exhibit a narrow light emission half maximum width and excellent light emission quantum efficiency.
또한, 좁은 입도 분포를 가지는 페로브스카이트 나노입자를 제조할 수 있다.In addition, it is possible to prepare perovskite nanoparticles having a narrow particle size distribution.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체채널을 이용한 페로브스카이트 나노입자의 제조방법을 순서대로 나타낸 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체채널을 이용한 페로브스카이트 나노입자의 제조방법에서 페로브스카이트 나노입자가 형성되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체채널을 형광현미경으로 관찰한 이미지이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 페로브스카이트 나노입자 분산액의 발광 특성을 나타낸 이미지이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 페로브스카이트 나노입자의 크기를 관찰한 이미지이다.1 is a flowchart sequentially illustrating a method for manufacturing perovskite nanoparticles using a fluid channel according to an embodiment of the present invention.
2 is a view for explaining a process of forming perovskite nanoparticles in the method for manufacturing perovskite nanoparticles using a fluid channel according to an embodiment of the present invention.
3 is an image of a fluid channel according to an embodiment of the present invention observed with a fluorescence microscope.
4 is an image showing the emission characteristics of a dispersion of perovskite nanoparticles according to an embodiment of the present invention.
5 is an image of observing the size of perovskite nanoparticles according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예들에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.Examples of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those of ordinary skill in the art, and the following examples may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is as follows It is not limited to an Example.
오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.Rather, these examples are provided so that this disclosure will be more thorough and complete, and will fully convey the spirit of the invention to those skilled in the art.
또한, 이하의 도면에서 각 구성은 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면 상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는" 는 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.In addition, in the following drawings, each configuration is exaggerated for convenience and clarity of description, and the same reference numerals refer to the same elements in the drawings. As used herein, the term “and/or” includes any one and all combinations of one or more of those listed items.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다.The terminology used herein is used to describe specific embodiments, not to limit the present invention.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며,As used herein, the singular form may include the plural form unless the context clearly dictates otherwise. Also, as used herein, “comprise” and/or “comprising” refers to specifying the presence of the recited shapes, numbers, steps, actions, members, elements, and/or groups thereof. will,
하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및 /또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.It does not exclude the presence or addition of one or more other shapes, numbers, movements, members, elements and/or groups.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체채널을 이용한 페로브스카이트 나노입자의 제조방법을 순서대로 나타낸 흐름도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체채널을 이용한 페로브스카이트 나노입자의 제조방법에서 페로브스카이트 나노입자가 형성되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.1 is a flowchart sequentially illustrating a method for manufacturing perovskite nanoparticles using a fluidic channel according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perovskite using a fluidic channel according to an embodiment of the present invention. It is a view for explaining the process of forming perovskite nanoparticles in the manufacturing method of nanoparticles.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유체채널을 이용한 페로브스카이트 나노입자의 제조방법은 양측이 개방된 형태의 제 1 외부관(1), 상기 외부관(1)의 일측에 배치되는 제 2 외부관(2), 상기 외부관(1)의 타측에 배치되는 저장관(3)을 포함하는 유체채널을 이용한 페로브스카이트 나노입자 제조방법으로서, 유체의 흐름을 도입할 수 있는 제 1 외부관(1) 및 제 2 외부관(2)과 저장관(3)을 포함하는 유체채널(10)을 형성하는 제 1 단계(S100); 제 1 외부관(1)으로 베이스 유체의 흐름을 도입하고, 제 2 외부관(2)으로는 베이스 유체의 흐름과 동일한 방향으로 분산 유체의 흐름을 도입하여, 상기 유체채널(10) 내에서 유속에 따른 층류를 가진 혼합유체를 연속적으로 형성함으로써 페로브스카이트 나노입자의 형성을 유도하는 제 2 단계(S200); 상기 저장관(3)에 저장된 혼합유체로부터 상기 페로브스카이트 나노입자를 분리하는 제 3 단계(S300)를 포함한다.1 to 2 , the method for manufacturing perovskite nanoparticles using a fluid channel according to an embodiment of the present invention includes a first
또한, 각 단계는 도 2(a) 및 도 2(b)와 같이 도시화될 수 있다. 도 2(a)는 유체채널을 이용하여 페로브스카이트 나노입자를 형성하는 모습을 나타낸 도면이고, 도 2(b)는 페로브스카이트 나노입자의 크기변화에 따라 나노결정입자에 가해지는 베이스 유체의 탄성력을 나타낸 도면이다.In addition, each step may be illustrated as in FIGS. 2(a) and 2(b). Figure 2 (a) is a view showing the state of forming perovskite nanoparticles using a fluid channel, Figure 2 (b) is a base applied to the nanocrystalline particles according to the size change of the perovskite nanoparticles It is a diagram showing the elastic force of a fluid.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 유체채널을 이용한 페로브스카이트 나노입자의 제조방법에 대하여 각 단계별로 상세히 설명한다.Hereinafter, a method for manufacturing perovskite nanoparticles using a fluid channel according to an embodiment of the present invention will be described in detail for each step.
먼저, 제 1 단계(S100)에서, 상기 유체채널(10)은 제 1 외부관(1), 제 2 외부관(2) 및 저장관(3)으로 이루어질 수 있으며, 내경의 크기는 제 2 외부관(2), 제 1 외부관(1), 저장관(3) 순서대로 증가한다. First, in the first step (S100), the
제 1 외부관(1)은 양측이 개방된 형태를 가지며, 상기 제 1 외부관(1)의 일측에는 제 2 외부관(2)이 배치되며, 상기 제1 외부관(1)의 타측에는 저장관(3)이 배치된다. 이 때, 각각의 관은 외부의 유체공급장치(미도시)와 분리된 상태로 연결되어 있어 서로 섞이지 않고 유체가 도입될 수 있다. 여기서, 제 1 외부관(1)에는 베이스 유체가 도입되고, 제 2 외부관(2)에는 분산 유체가 도입된다.The first outer tube (1) has an open shape on both sides, the second outer tube (2) is disposed on one side of the first outer tube (1), and the storage on the other side of the first outer tube (1) A
구체적으로, 유체채널(10) 상기 제 1 외부관(1)의 선단측에 제 2 외부관(2)이 배치되고, 상기 제 1 외부관(1)의 후단측에 저장관(3)이 배치될 수 있으며, 상기 유체채널(10)은 상기 저장관(3)과 상기 제 1 외부관(1)의 선단을 연결하는 순환관(4)을 더 포함한다. 이에 따라, 상기 유체채널(10)의 내부공간에는 베이스 유체가 재순환될 수 있다.Specifically, a second
또한, 상기 저장관(3)은 상기 유체채널(10)을 통해 유동하는 유속에 따른 층류를 가진 혼합유체를 저장하는 저장공간을 제공하되, 상기 저장공간에는 별도의 교반장치(미도시)가 더 배치될 수 있다.In addition, the
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 유체채널을 이용한 페로브스카이트 나노입자의 제조방법은 제 2 단계(S200) 이전에, 분산 유체를 제조하는 단계(S150)를 더 포함한다.Next, the method for producing perovskite nanoparticles using a fluid channel according to an embodiment of the present invention further includes a step (S150) of preparing a dispersion fluid before the second step (S200).
상기 S150 단계는, 하기 화학식 1을 만족하는 제 1 화합물, 하기 화학식 2를 만족하는 제 2 화합물 및 극성 비양성자성 용매를 포함하는 페로브스카이 페로브스카이트 전구체 용액을 제조하는 단계(S151) 및 상기 페로브스카이트 전구체 용액에 유기 리간드를 혼합하는 단계(S152)를 포함할 수 있다.The step S150 is a step of preparing a perovskite perovskite precursor solution comprising a first compound satisfying the following
S151 단계에서, 본 발명의 실시예에 따른 제 1 화합물과 제 2 화합물은 각각 하기 화학식 1과 하기 화학식 2를 만족한다.In step S151, the first compound and the second compound according to an embodiment of the present invention satisfy the following
[화학식 1][Formula 1]
AXAX
상기 화학식 1에서, A는 Cs+ 또는 유기 양이온이며; X는 Br-, Cl-, 또는 I-이다.In
바람직하게, A는 유기 양이온일 수 있으며, 구체적으로, 상기 유기 양이온은 메틸암모늄(Methylammonium), 포름아미디늄(Formamidinium) 및 페닐에틸암모늄(Phenylethylammonium) 양이온으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 양이온이다.Preferably, A may be an organic cation, specifically, the organic cation is at least one cation selected from the group consisting of methylammonium, formamidinium, and phenylethylammonium cations. .
[화학식 2][Formula 2]
BX2 BX 2
상기 화학식 2에서, B는 Pb2+, Sn2+, Bi2+, Sb2+, Mn2+ 또는 Cu2+ 이며; X는 Br-, Cl-, 또는 I- 이다.In
또한, S151 단계에서, 상기 페로브스카이트 전구체 용액은 상기 제 1 화합물 및 제 2 화합물을 상기 극성 비양성자성 용매에 고르게 혼합한 후 이온화시켜 제조되며, 이 때, 상기 제 1 화합물과 상기 제 2 화합물은 1:075 ~ 1.5 의 몰비로 혼합될 수 있다.In addition, in step S151, the perovskite precursor solution is prepared by evenly mixing the first compound and the second compound in the polar aprotic solvent and then ionizing, in this case, the first compound and the second compound The compounds may be mixed in a molar ratio of 1:075 to 1.5.
더하여, S151 단계에서, 상기 극성 비양성자성 용매는 디메틸포름아미드(N,N-dimethylformamide) 및 디메틸설폭시화물(Dimethyl Sulfoxide)로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 물질일 수 있다.In addition, in step S151, the polar aprotic solvent may be at least one material selected from the group consisting of dimethylformamide (N,N-dimethylformamide) and dimethyl sulfoxide.
S152 단계에서, 상기 유기 리간드는 R1COOH 및 R2NH2를 포함하고, 상기 R1 및 R2는 서로에 관계없이 탄소수 6 내지 탄소수 28의 포화 또는 불포화 알킬기일 수 있으며, 예를 들어 탄소수 12 내지 탄소수 20의 적어도 하나의 이중결합을 갖는 불포화 선형알킬기일 수 있다.In step S152, the organic ligand includes R 1 COOH and R 2 NH 2 , wherein R 1 and R 2 may be a saturated or unsaturated alkyl group having 6 to 28 carbon atoms regardless of each other, for example, 12 carbon atoms to C20 may be an unsaturated linear alkyl group having at least one double bond.
구체적으로, 상기 R1COOH 은 올레산(Oleic Acide)이고, 상기 R2NH2 은 올레일아민(Oleylamine) 또는 옥틸아민(Octylamine)이다.Specifically, the R 1 COOH is oleic acid (Oleic Acide), the R 2 NH 2 is oleylamine (Oleylamine) or octylamine (Octylamine).
더하여, 혼합되는 유기 리간드의 양은 페로브스카이트 나노입자의 크기를 결정할 수 있으며, 구체적으로, 상기 S152 단계에서, 혼합되는 R2NH2의 양에 따라 결정화 반응속도가 조절되어 상기 페로브스카이트 나노입자의 크기가 제어될 수 있다. 여기서, 상기 결정화는 페로브스카이트 전구체가 페로브스카이트 결정핵으로 결정화되는 것을 의미한다.In addition, the amount of the organic ligand to be mixed can determine the size of the perovskite nanoparticles, specifically, in step S152, the crystallization reaction rate is controlled according to the amount of R 2 NH 2 to be mixed, so that the perovskite nanoparticles The size of the nanoparticles can be controlled. Here, the crystallization means that the perovskite precursor is crystallized into perovskite crystal nuclei.
예를 들어, S152 단계에서, 상기 분산 유체에 포함된 R2NH2의 양이 증가될수록 페로브스카이트 나노입자의 크기는 감소하고, 상기 분산 유체에 포함된 R2NH2의 양이 감소될수록 페로브스카이트 나노입자의 크기는 증가될 수 있다.For example, in step S152, as the amount of R 2 NH 2 included in the dispersion fluid increases, the size of the perovskite nanoparticles decreases, and as the amount of R 2 NH 2 included in the dispersion fluid decreases, The size of the perovskite nanoparticles can be increased.
다음으로, 제 2 단계(S200)에서, 베이스 유체는 액정을 포함하고, 상기 베이스 유체는 제 1 외부관(1)에 도입되어 상기 제 1 외부관(1)의 선단에서 후단 방향으로 흐를 수 있으며, 상기 순환관을 통해 상기 유체채널(10)의 내부공간을 따라 재순환된다.Next, in the second step (S200), the base fluid includes liquid crystal, and the base fluid is introduced into the first
또한, 분산 유체는 페로브스카이트 전구체 용액과 유기 리간드를 포함하고, 상기 분산 유체는 제 2 외부관(2)을 통해 제 1 외부관(1)으로 도입된다.Further, the dispersion fluid includes a perovskite precursor solution and an organic ligand, and the dispersion fluid is introduced into the first
이에 따라, S200 단계에서는, 상기 분산 유체가 상기 제 1 외부관(1)으로 도입될 때, 유속에 따른 층류를 가진 혼합유체가 연속적으로 형성될 수 있다.Accordingly, in step S200, when the dispersion fluid is introduced into the first
더하여, S200 단계에서는, 상기 분산 유체에 포함된 극성 비양성자성 용매로 인하여, 상기 베이스 유체와 상기 분산 유체는 서로 섞이며, 상기 베이스 유체와 분산 유체의 섞이기 시작하는 계면에서 페로브스카이트 전구체가 페로브스카이트 결정핵으로 형성되는 결정화가 일어날 수 있다. 즉, 페로브스카이트 결정핵은 소정의 유속을 가지도록 도입되는 분산 유체 및 베이스 유체 간의 계면에 형성된다In addition, in step S200, due to the polar aprotic solvent contained in the dispersion fluid, the base fluid and the dispersion fluid are mixed with each other, and the perovskite precursor at the interface where the base fluid and the dispersion fluid start to mix. Crystallization may occur, forming into perovskite nuclei. That is, the perovskite crystal nuclei are formed at the interface between the dispersion fluid and the base fluid introduced to have a predetermined flow rate.
구체적으로, S200 단계는, 유속에 따른 층류를 가진 혼합유체 내에서 베이스 유체와 분산 유체의 용해도 차이에 의해 페로브스카이트 전구체가 페로브스카이트 결정핵으로 결정화되고, 결정화된 페로브스카이트 결정핵이 상기 혼합유체에 포함된 베이스유체의 탄성력에 의해 제한된 크기까지 성장하여 페로브스카이트 나노입자가 형성될 수 있다.Specifically, in step S200, the perovskite precursor is crystallized into perovskite crystal nuclei by the difference in solubility of the base fluid and the dispersion fluid in the mixed fluid having a laminar flow according to the flow rate, and the crystallized perovskite crystal Perovskite nanoparticles can be formed by nuclei growing to a limited size by the elastic force of the base fluid included in the mixed fluid.
여기서, 상기 페로브스카이트 나노입자는 상기 페로브스카이트 나노입자가 상기 혼합유체에 포함된 베이스 유체의 탄성계수(Elastic Constant)와 표면에너지계수(Surface Anchoring Coefficient)에 의해 규정되는 특성영역(Extrapolation Length)보다 커질 때 발생하는 상기 베이스 유체의 탄성력에 의해 입자 성장이 제한될 수 있다.Here, the perovskite nanoparticles have a characteristic region defined by the elastic constant and the surface energy coefficient (Surface Anchoring Coefficient) of the base fluid in which the perovskite nanoparticles are included in the mixed fluid (Extrapolation). Length), particle growth may be limited by the elastic force of the base fluid that occurs when it is larger than the length.
이 때, 베이스 유체는 탄성력을 가지기 위하여, 상기 베이스 유체에 상기분산 유체가 소정의 유속으로 도입될 때, 상기 베이스 유체가 액정상을 유지할 수 있도록 액정상 범위가 넓은 액정을 사용하는 것이 바람직하다. At this time, since the base fluid has elastic force, when the dispersion fluid is introduced into the base fluid at a predetermined flow rate, it is preferable to use a liquid crystal having a wide liquid crystal phase so that the base fluid can maintain a liquid crystal phase.
이로써, S200 단계는, 유속에 따른 층류를 가진 혼합유체가 연속적으로 형성함에 따라, 페로브스카이트 나노입자의 형성을 유도할 수 있다.Accordingly, in step S200, as the mixed fluid having a laminar flow according to the flow rate is continuously formed, the formation of perovskite nanoparticles can be induced.
다음으로, 제 3 단계(S300)에서는, S200 단계에서 형성된 페로브스카이트 나노입자를 포함하는 혼합유체가 저장관(3)에 저장되고, 상기 저장관(3)에 저장된 혼합유체에서 베이스 유체, 미반응된 페로브스카이트 전구체를 제거하여 페로브스카이트 나노입자를 분리한다. Next, in the third step (S300), the mixed fluid containing the perovskite nanoparticles formed in the step S200 is stored in the
본 발명의 일 실시예에 따른 유체채널을 이용한 페로브스카이트 나노입자의 제조방법에서, 상기 S300 단계는, 상기 저장관(3)에 저장된 혼합유체를 1 ~ 3 시간동안 교반하는 단계(S310)를 더 포함할 수 있다. In the method for producing perovskite nanoparticles using a fluid channel according to an embodiment of the present invention, the step S300 is a step of stirring the mixed fluid stored in the
S310 단계에서는, 저장관(3)에 저장된 혼합유체를 교반함에 따라, 페로브스카이트 나노입자의 형성을 유도할 수 있으며, 구체적으로, 상기 200 단계에서 유속에 따른 층류를 가진 혼합유체가 상기 제 1 외부관(1)의 끝단에 배치된 저장관(3)까지 유동하여 저장되면, 상기 혼합유체의 교반 공정을 통해 덜 성장된 페로브스카이트 결정핵의 입자 성장을 유도하여 추가적인 페로브스카이트 나노입자가 형성되도록 한다.In step S310, as the mixed fluid stored in the
즉, S310 단계의 교반 공정에서, 결정화된 다수 개의 페로브스카이트 결정핵은 핵성장 과정을 통해 성장하여 페로브스카이트 나노입자를 형성하며, 상기 페로브스카이트 나노입자는 상기 페로브스카이트 나노입자가 상기 혼합유체에 포함된 베이스 유체의 탄성계수(Elastic Constant)와 표면에너지계수(Surface Anchoring Coefficient)에 의해 규정되는 특성영역(Extrapolation Length)보다 커질 때 발생하는 상기 베이스 유체의 탄성력에 의해 입자 성장이 제한될 수 있다.That is, in the stirring process of step S310, a plurality of crystallized perovskite crystal nuclei grow through a nucleation process to form perovskite nanoparticles, and the perovskite nanoparticles are the perovskite nanoparticles. Particles caused by the elastic force of the base fluid generated when nanoparticles are larger than the characteristic region (Extrapolation Length) defined by the elastic constant and the surface anchoring coefficient of the base fluid included in the mixed fluid Growth may be limited.
이로써, 본 발명의 S200 단계와 S310 단계에서, 상기 혼합유체는 특정 탄성계수 및 표면에너지계수를 가지는 베이스 유체인 액정을 포함하고 있으므로, 상기 페로브스카이트 나노입자가 상기 혼합유체에 포함된 베이스 유체에 의해 규정되는 특성영역보다 더 성장할 경우, 액정 내 액정분자들의 배향 변화가 유도되고, 상기 액정분자들이 원래 상태로 되돌아가려는 탄성력에 의해 상기 페로브스카이트 나노입자의 입자 성장을 제한한다.Accordingly, in steps S200 and S310 of the present invention, since the mixed fluid contains liquid crystal as a base fluid having a specific elastic modulus and a surface energy modulus, the base fluid in which the perovskite nanoparticles are included in the mixed fluid When the growth exceeds the characteristic region defined by , a change in the orientation of liquid crystal molecules in the liquid crystal is induced, and the growth of the perovskite nanoparticles is restricted by the elastic force of the liquid crystal molecules returning to their original state.
본 발명의 일 실시예에서 상기 페로브스카이트 나노입자는 상기 페로브스카이트 나노입자가 성장하는 힘과 상기 베이스 유체의 탄성력이 평형을 이루는 상태까지 성장할 수 있으며, 바람직하게, 상기 페로브스카이트 나노입자는 2 ~ 300 nm의 크기를 가질 수 있다.In an embodiment of the present invention, the perovskite nanoparticles may grow to a state in which the force of growth of the perovskite nanoparticles and the elastic force of the base fluid are in equilibrium, preferably, the perovskite nanoparticles The nanoparticles may have a size of 2 to 300 nm.
이 때, 형성된 페로브스카이트 나노입자는 양자구속효과의 범위에 드는 반도체 나노입자인 양자점으로 사용될 수 있다.At this time, the formed perovskite nanoparticles can be used as quantum dots, which are semiconductor nanoparticles that fall within the scope of the quantum confinement effect.
상기 베이스 유체는 네마틱(Nematic), 스메틱(Smectic), 콜레스테릭(Cholestexric) 액정 및 라이오트로픽(Lyotropic) 액정으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 물질일 수 있으며, 특정 온도범위 내에서 액정상을 가지는 액정이면 제한없이 사용될 수 있으며, 바람직하게 액정상을 가지는 온도범위가 넓은 액정을 사용할 수 있다.The base fluid may be at least one material selected from the group consisting of nematic, smectic, cholesteric liquid crystal, and lyotropic liquid crystal, and liquid crystal within a specific temperature range. Any liquid crystal having a phase may be used without limitation, and preferably, a liquid crystal having a wide temperature range having a liquid crystal phase may be used.
본 발명의 일 실시예에 따른 유체채널을 이용한 페로브스카이트 나노입자의 제조방법에서는 다양한 방법으로 상기 특성영역의 크기를 제어함으로써, 상기 페로브스카이트 나노입자의 크기를 제어할 수 있다.In the method for manufacturing perovskite nanoparticles using a fluidic channel according to an embodiment of the present invention, the size of the perovskite nanoparticles can be controlled by controlling the size of the characteristic region in various ways.
구체적으로, 상기 페로브스카이트 나노입자의 크기는 상기 특성영역의 크기와 비례하므로, 이러한 특성을 이용해 상기 제 2 단계(S200)에서는, 유속에 따른 층류를 가진 혼합유체를 이루는 베이스 유체 및 분산 유체 중 선택되는 어느 하나의 유체 유속을 변화시키거나, 상기 혼합유체에 온도, 전기장 및 자기장 중 선택되는 어느 하나의 자극을 가하여 상기 특성영역의 크기를 제어할 수 있다. 여기서, 유체의 유속을 변화시키는 것은 분산 유체의 유속을 고정시키면서 베이스 유체의 유속을 변화시키거나, 베이스 유체의 유속을 고정시키면서 분산 유체의 유속을 변화시키는 것을 의미한다. Specifically, since the size of the perovskite nanoparticles is proportional to the size of the characteristic region, in the second step (S200) using this characteristic, a base fluid and a dispersion fluid forming a mixed fluid having a laminar flow according to the flow rate The size of the characteristic region can be controlled by changing the flow rate of any one selected from among the fluid flow rate, or by applying any one stimulus selected from temperature, electric field, and magnetic field to the mixed fluid. Here, changing the flow rate of the fluid means changing the flow rate of the base fluid while fixing the flow rate of the dispersion fluid, or changing the flow rate of the dispersion fluid while fixing the flow rate of the base fluid.
구체적으로, 베이스 유체 및 분산 유체 중 어느 하나의 유체 유속을 변화시키는 것과 상기 혼합유체의 가해지는 온도, 전기장 및 자기장 중 어느 하나의 자극은 액정 분자의 정렬도를 변화시킬 수 있으며, 예를 들어, 베이스 유체의 유속을 고정한 상태에서 분산 유체의 유속을 증가시킬수록 상기 액정 분자의 정렬도가 감소하여 특성영역의 크기를 증가시키므로, 상기 페로브스카이트 나노입자의 크기가 증가될 수 있는 것이다.Specifically, changing the fluid flow rate of any one of the base fluid and the dispersion fluid and stimulation of any one of temperature, electric field, and magnetic field applied to the mixed fluid may change the alignment of liquid crystal molecules, for example, As the flow rate of the dispersion fluid is increased while the flow rate of the base fluid is fixed, the alignment degree of the liquid crystal molecules decreases to increase the size of the characteristic region, so that the size of the perovskite nanoparticles can be increased.
또한, 상기 특성영역의 크기는 상기 혼합유체에 포함된 베이스 유체의 정렬 상태에서 무질서한 상태로의 상전이 온도 및 분자질량에 따라 제어될 수 있으며, 본 발명의 일 실시예에 따른 유체채널을 이용하여 형성된 페로브스카이트 나노입자의 크기는 2 ~ 300 nm의 크기를 가질 수 있다.In addition, the size of the characteristic region can be controlled according to the molecular mass and the phase transition temperature from the aligned state to the disordered state of the base fluid included in the mixed fluid, and is formed using the fluid channel according to an embodiment of the present invention. The size of the perovskite nanoparticles may have a size of 2 ~ 300 nm.
다시, 도 2b)를 참조하면, 기 설정된 조건에서의 페로브스카이트 전구체는 유속에 따른 층류를 가진 혼합유체 내에서 페로브스카이트 결정핵으로 결정화되고, 상기 페로브스카이트 결정핵은 성장하여 페로브스카이트 나노입자를 이루되, 상기 페로브스카이트 나노입자의 성장은 상기 혼합유체에 포함된 베이스 유체에 의해 규정되는 특성영역보다 커질 때 유도되는 탄성력에 의해 입자 성장이 멈출 때까지 지속될 수 있으며, 도 2(b)의 점선으로 표시된 영역인 특성영역까지 성장한다. 이 때, 페로브스카이트 나노입자의 반지름(d)은 상기 점선으로 표시된 영역인 상기 베이스 유체에 의해 규정되는 특성영역의 반지름(
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 하기 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 실시예에 의하여 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니며, 다양한 다른 변형 및 변경이 가능할 수 있다.Hereinafter, the following preferred examples are presented to help the understanding of the present invention. However, the following examples are provided for easier understanding of the present invention, and the content of the present invention is not limited by the examples, and various other modifications and changes may be made.
<실시예 1> 페로브스카이트 나노입자 분산액 제조<Example 1> Preparation of perovskite nanoparticle dispersion
0.16 mmol의 CsBr 전구체와 0.20 mmol의 PbBr2 전구체를 디메틸포름아미드 용매 5 ml에 용해하여 혼합 용액을 제조하고, 제조된 혼합 용액에 R1COOH인 Oleic Acid와 R2NH2인 Octylamine을 순차적으로 첨가한 후 교반하여 페로브스카이트 전구체 용액과 유기 리간드를 포함하는 분산 유체를 제조하였다. 이 때, Oleic acid와 Octrylamine은 1:0.04의 부피비로 혼합되었다.A mixed solution was prepared by dissolving 0.16 mmol of CsBr precursor and 0.20 mmol of PbBr 2 precursor in 5 ml of dimethylformamide solvent, and to the prepared mixed solution, Oleic Acid as R 1 COOH and Octylamine as R 2 NH 2 were sequentially added. After stirring, a dispersion fluid containing a perovskite precursor solution and an organic ligand was prepared. At this time, oleic acid and Octrylamine were mixed in a volume ratio of 1:0.04.
이후, 제 1 외부관(1), 제 2 외부관(2) 및 저장관(3)을 포함하는 유체채널을 준비하고, 제조된 분산 유체를 유체채널의 외부관(2)으로 도입하였고, 액정으로 이루어진 베이스 유체를 유체채널의 외부관(1)에 도입하였다. 이 때, 상기 액정은 HPC를 사용하였다.After that, a fluid channel including the first
더하여, 유속에 따른 페로브스카이트 나노입자의 특성을 확인하기 위해, 상기 분산 유체의 유속을 증가시켜 도입하였고, 상기 액정의 유속은 1000 μl/hr로 고정한 상태에서 흐름의 방향이 서로 동일하도록 도입하였다.In addition, in order to confirm the characteristics of the perovskite nanoparticles according to the flow rate, the flow rate of the dispersion fluid was increased, and the flow rate of the liquid crystal was introduced so that the flow directions were the same as each other while the flow rate was fixed at 1000 μl/hr. did
이후, 페로브스카이트 결정핵과 페로브스카이트 나노입자를 포함하는 혼합유체를 저장관(3)에 저장한 후 25 ℃의 교반온도에서 2시간동안 교반하였다. Thereafter, the mixed fluid containing perovskite crystal nuclei and perovskite nanoparticles was stored in the
다음으로, 교반된 혼합유체에서 페로브스카이트 나노입자를 제외한 물질을 제거하여 상기 페로브스카이트 나노입자만을 분리하고, 분리된 페로브스카이트 나노입자를 톨루엔 용매에 재분산시켜 페로브스카이트 나노입자 분산액인 샘플 X1 내지 X3를 준비하였다.Next, the perovskite nanoparticles alone are separated by removing the material except the perovskite nanoparticles from the stirred mixed fluid, and the separated perovskite nanoparticles are redispersed in a toluene solvent to obtain perovskite nanoparticles. Samples X1 to X3, which are nanoparticle dispersions, were prepared.
또한, 샘플 각각에 대해 설명하자면, 샘플 X1은 상기 분산 유체의 유속이 80 μl/hr인 페로브스카이트 나노입자 분산액, 샘플 X2는 상기 분산 유체의 유속이 130 μl/hr인 페로브스카이트 나노입자 분산액, 샘플 X3은 상기 분산 유체의 유속이 200 μl/hr인 페로브스카이트 나노입자 분산액이다.In addition, to describe each of the samples, Sample X1 is a dispersion of perovskite nanoparticles having a flow rate of 80 μl/hr of the dispersion fluid, and Sample X2 is a perovskite nanoparticle dispersion having a flow rate of 130 μl/hr of the dispersion fluid. Particle dispersion, sample X3, is a dispersion of perovskite nanoparticles with a flow rate of said dispersion fluid of 200 μl/hr.
<실험예 1> 형광현미경 분석<Experimental Example 1> Fluorescence microscope analysis
본 발명의 일 실시예에 따른 유체채널을 이용한 페로브스카이트 나노입자의 제조방법의 페로브스카이트 나노입자 형성을 확인하기 위하여, 상기 실시예 1의 유체채널을 형광현미경으로 분석하였으며, 그 결과를 도 3에 나타내었다.In order to confirm the formation of perovskite nanoparticles in the method for manufacturing perovskite nanoparticles using a fluidic channel according to an embodiment of the present invention, the fluidic channel of Example 1 was analyzed with a fluorescence microscope, and the results is shown in FIG. 3 .
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체채널을 형광현미경으로 관찰한 이미지이다.3 is an image of a fluid channel according to an embodiment of the present invention observed with a fluorescence microscope.
도 3a)는 유체채널을 가시광선 영역 필터를 사용하여 관찰한 이미지이고, 도 3b)는 유체채널을 520 nm 파장 필터를 사용하여 관찰한 이미지이고, 도 3c)는 유체채널을 452 nm 파장 필터를 사용하여 관찰한 이미지이다.3a) is an image of the fluid channel observed using a visible ray region filter, FIG. 3b) is an image of the fluid channel observed using a 520 nm wavelength filter, and FIG. 3c) is a fluid channel with a 452 nm wavelength filter. This is an image observed using
도 3a)에 도시된 바와 같이, 유체채널 내에서 연속적으로 형성되는 유속에 따른 층류를 가진 혼합유체를 확인할 수 있으며, 도 3b)와 도 3c)에서 상기 유속에 따른 층류를 가진 혼합유체 내에서 페로브스카이트 나노입자가 형성되는 위치와 액정의 흐름을 확인하였다.As shown in Fig. 3a), a mixed fluid having a laminar flow according to the flow rate continuously formed in the fluid channel can be confirmed, and in Figs. 3b) and 3c), in the mixed fluid having a laminar flow according to the flow rate, it is The position where the lobskite nanoparticles were formed and the flow of liquid crystal were confirmed.
<실험예 2> 발광파장 분석<Experimental Example 2> Light emission wavelength analysis
본 발명의 일 실시예에 따른 유체채널을 이용한 페로브스카이트 나노입자의 제조방법으로 제조된 페로브스카이트 나노입자 분산액의 발광 특성을 관찰하기 위하여, 상기 실시예 1의 샘플 X1 내지 샘플 X3의 발광 파장을 분석하였으며, 그 결과를 도 4에 나타내었다.In order to observe the luminescent properties of the perovskite nanoparticle dispersion prepared by the method for producing perovskite nanoparticles using a fluid channel according to an embodiment of the present invention, the samples X1 to X3 of Example 1 were The emission wavelength was analyzed, and the results are shown in FIG. 4 .
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 페로브스카이트 나노입자 분산액의 발광 특성을 나타낸 이미지이다.4 is an image showing the emission characteristics of a dispersion of perovskite nanoparticles according to an embodiment of the present invention.
도 4a) 및 도 4b)는 샘플 X1 내지 X3에 따라 제조된 페로브스카이트 나노입자 분산액의 사진과 광발광 특성을 나타낸 그래프이다. 4a) and 4b) are graphs showing photographs and photoluminescence characteristics of perovskite nanoparticle dispersions prepared according to samples X1 to X3.
도 4a) 및 도 4b)를 참조하면, 분산 유체의 유속 80 μl/hr부터 200 μl/hr까지 증가시킬수록 액정의 특성영역 크기가 증가함에 따라 나노입자의 크기가 증가하여, 발광 피크의 파장이 적색편이 되는 것을 확인할 수 있다.4a) and 4b), as the flow rate of the dispersion fluid is increased from 80 μl/hr to 200 μl/hr, the size of the nanoparticles increases as the size of the characteristic region of the liquid crystal increases, so that the wavelength of the emission peak is It can be seen that there is a red shift.
<실험예 3> 입자 크기 분석<Experimental Example 3> Particle size analysis
본 발명의 일 실시예에 따른 유체채널를 이용한 페로브스카이트 나노입자의 제조방법으로 제조된 페로브스카이트 나노입자의 크기를 분석하기 위하여, 상기 실시예 1의 샘플 X2 내지 X3에 존재하는 나노입자를 주사전자현미경으로 관찰하였고, 그 결과를 도 5에 나타내었다.In order to analyze the size of perovskite nanoparticles prepared by the method for manufacturing perovskite nanoparticles using a fluidic channel according to an embodiment of the present invention, nanoparticles present in samples X2 to X3 of Example 1 was observed with a scanning electron microscope, and the results are shown in FIG. 5 .
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 페로브스카이트 나노입자의 크기를 관찰한 이미지이다.5 is an image of observing the size of perovskite nanoparticles according to an embodiment of the present invention.
도 5a)는 실시예 1의 샘플 X2에 따른 페로브스카이트 나노입자의 SEM 이미지이며, 도 5b)는 실시예 1의 샘플 X3에 따른 페로브스카이트 나노입자의 SEM 이미지이다.FIG. 5a) is an SEM image of perovskite nanoparticles according to Sample X2 of Example 1, and FIG. 5b) is an SEM image of perovskite nanoparticles according to Sample X3 of Example 1. FIG.
도 5a) 및 도 5b)를 참조하면, 분산 유체의 유속을 증가시킬수록 나노입자의 크기와 모폴로지가 변화되는 것이 관찰되었으며, 이에 따라, 분산 유체의 유속을 변화시켜 페로브스카이트 나노입자 크기와 모폴로지를 제어할 수 있음을 확인할 수 있다.5a) and 5b), it was observed that the size and morphology of nanoparticles change as the flow rate of the dispersion fluid is increased. It can be seen that the morphology can be controlled.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. The above detailed description is illustrative of the present invention.
또한, 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당 업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.In addition, the above description shows and describes preferred embodiments of the present invention, and the present invention can be used in various other combinations, modifications, and environments. That is, changes or modifications are possible within the scope of the concept of the invention disclosed herein, the scope equivalent to the written disclosure, and/or within the scope of skill or knowledge in the art. The written embodiment describes the best state for implementing the technical idea of the present invention, and various changes required in specific application fields and uses of the present invention are possible. Accordingly, the detailed description of the present invention is not intended to limit the present invention to the disclosed embodiments. Also, the appended claims should be construed to include other embodiments.
10: 유체채널
1: 제 1 외부관
2: 제 2 외부관
3: 저장관10: fluid channel
1: first exterior
2: Second exterior
3: storage tube
Claims (11)
유체의 흐름을 도입할 수 있는 제 1 외부관 및 제 2 외부관과 저장관을 포함하는 유체채널을 형성하는 제 1 단계;
상기 제 1 외부관으로 베이스 유체의 흐름을 도입하고, 상기 제 2 외부관으로는 상기 베이스 유체의 흐름과 동일한 방향으로 분산 유체의 흐름을 도입하여 유속에 따른 층류를 가진 혼합유체를 연속적으로 형성함으로써 페로브스카이트 나노입자의 형성을 유도하는 제 2 단계; 및
상기 저장관에 저장된 혼합유체로부터 상기 페로브스카이트 나노입자를 분리하는 제 3 단계;를 포함하는 유체채널을 이용한 페로브스카이트 나노입자 제조방법.
Perovskite nano using a fluid channel including a first outer tube having both sides open, a second outer tube disposed on one side of the first outer tube, and a storage tube disposed on the other side of the first outer tube In the particle production method,
A first step of forming a fluid channel including a first outer tube and a second outer tube and a storage tube capable of introducing a flow of fluid;
By introducing the flow of the base fluid into the first external pipe and the flow of the dispersion fluid in the same direction as the flow of the base fluid into the second external pipe to continuously form a mixed fluid having a laminar flow according to the flow rate a second step of inducing the formation of perovskite nanoparticles; and
A third step of separating the perovskite nanoparticles from the mixed fluid stored in the storage tube; a method for producing perovskite nanoparticles using a fluid channel comprising a.
상기 분산 유체는,
페로브스카이트 전구체, 유기 리간드 및 극성 비양성자성 용매를 포함하고,
상기 베이스 유체는,
액정을 포함하는 유체채널을 이용한 페로브스카이트 나노입자 제조방법.
The method of claim 1,
The dispersion fluid is
a perovskite precursor, an organic ligand and a polar aprotic solvent;
The base fluid is
A method for manufacturing perovskite nanoparticles using a fluid channel containing liquid crystal.
상기 제 2 단계 이전에,
상기 분산 유체를 제조하는 단계를 더 포함하되,
상기 분산 유체를 제조하는 단계는,
하기 화학식 1을 만족하는 제 1 화합물, 하기 화학식 2를 만족하는 제 2 화합물 및 극성 비양성자성 용매를 포함하는 페로브스카이트 전구체 용액을 제조하는 단계; 및
상기 페로브스카이트 전구체 용액에 유기 리간드를 혼합하는 단계;를 포함하는 유체채널을 이용한 페로브스카이트 나노입자 제조방법.
[화학식 1]
AX
(상기 화학식 1에서, A는 Cs+ 또는 유기양이온이며; X는 Br-, Cl-, 또는 I- 이다.)
[화학식 2]
BX2
(상기 화학식 2에서, B는 Pb2+, Sn2+, Bi2+, Sb2+, Mn2+ 또는 Cu2+ 이며; X는 Br-, Cl-, 또는 I- 이다.)
3. The method of claim 2,
Prior to the second step,
Further comprising the step of preparing the dispersion fluid,
The step of preparing the dispersion fluid comprises:
Preparing a perovskite precursor solution comprising a first compound satisfying the following Chemical Formula 1, a second compound satisfying the following Chemical Formula 2, and a polar aprotic solvent; and
Mixing an organic ligand in the perovskite precursor solution; Method for producing perovskite nanoparticles using a fluid channel comprising a.
[Formula 1]
AX
(In Formula 1, A is Cs + or an organic cation; X is Br - , Cl - , or I - .)
[Formula 2]
BX 2
(In Formula 2, B is Pb 2+ , Sn 2+ , Bi 2+ , Sb 2+ , Mn 2+ or Cu 2+ ; X is Br - , Cl - , or I - .)
상기 페로브스카이트 전구체 용액을 제조하는 단계에서,
상기 제 1 화합물과 상기 제 2 화합물은 1:0.75 ~ 1.5 의 몰비로 혼합되는 유체채널을 이용한 페로브스카이트 나노입자 제조방법.
4. The method of claim 3,
In the step of preparing the perovskite precursor solution,
The method for preparing perovskite nanoparticles using a fluid channel in which the first compound and the second compound are mixed in a molar ratio of 1:0.75 to 1.5.
상기 유기양이온은,
메틸암모늄, 포름아미디늄 및 페닐에틸암모늄 양이온으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 양이온인 유체채널을 이용한 페로브스카이트 나노입자 제조방법.
5. The method of claim 4,
The organic cation is
A method for producing perovskite nanoparticles using a fluid channel that is at least one cation selected from the group consisting of methylammonium, formamidinium and phenylethylammonium cations.
상기 극성 비양성자성 용매는,
디메틸포름아미드 및 디메틸설폭시화물로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 물질인 유체채널을 이용한 페로브스카이트 나노입자 제조방법.
6. The method of claim 5,
The polar aprotic solvent is
A method for producing perovskite nanoparticles using a fluid channel, which is at least one material selected from the group consisting of dimethylformamide and dimethyl sulfoxide.
상기 유기 리간드는,
R1COOH 및 R2NH2를 포함하고,
상기 R1 및 R2는 서로에 관계없이 탄소수 6 내지 탄소수 28의 포화 또는 불포화 알킬기이고,
상기 R1COOH 은 올레산이고,
상기 R2NH2 은 올레일아민 또는 옥틸아민인 유체채널을 이용한 페로브스카이트 나노입자 제조방법.
7. The method of claim 6,
The organic ligand is
R 1 COOH and R 2 NH 2 ,
Wherein R 1 and R 2 are a saturated or unsaturated alkyl group having 6 to 28 carbon atoms, regardless of each other,
The R 1 COOH is oleic acid,
The R 2 NH 2 A method for producing perovskite nanoparticles using a fluid channel that is oleylamine or octylamine.
상기 페로브스카이트 전구체 용액에 유기 리간드를 혼합하는 단계에서,
혼합되는 R2NH2의 양에 따라 결정화 반응속도가 조절되어 상기 페로브스카이트 나노입자의 크기가 제어되는 유체채널을 이용한 페로브스카이트 나노입자 제조방법.
8. The method of claim 7,
In the step of mixing the organic ligand in the perovskite precursor solution,
A method for producing perovskite nanoparticles using a fluid channel in which the crystallization reaction rate is adjusted according to the amount of R 2 NH 2 to be mixed so that the size of the perovskite nanoparticles is controlled.
상기 제 2 단계에서,
상기 페로브스카이트 나노입자는 상기 페로브스카이트 나노입자가 상기 혼합유체에 포함된 베이스 유체의 탄성계수(Elastic Constant)와 표면에너지계수(Surface Anchoring Coefficient)에 의해 규정되는 특성영역(Extrapolation Length)보다 커질 때 발생하는 상기 베이스 유체의 탄성력에 의해 입자 성장이 제한되는 유체채널을 이용한 페로브스카이트 나노입자 제조방법.
9. The method of claim 8,
In the second step,
The perovskite nanoparticles have a characteristic region defined by the elastic constant and the surface energy coefficient (Surface Anchoring Coefficient) of the base fluid in which the perovskite nanoparticles are included in the mixed fluid (Extrapolation Length) A method for producing perovskite nanoparticles using a fluid channel in which particle growth is limited by the elastic force of the base fluid generated when it becomes larger.
상기 페로브스카이트 나노입자의 크기는 상기 특성영역의 크기를 제어함으로써 제어되되,
상기 특성영역의 크기는,
상기 혼합유체를 이루는 베이스 유체 및 분산 유체 중 선택되는 어느 하나의 유체 유속을 변화시키거나, 상기 혼합유체에 온도, 전기 및 자기장 중 선택되는 어느 하나의 자극을 가하여 제어되는 유체채널을 이용한 페로브스카이트 나노입자 제조방법.
10. The method of claim 9,
The size of the perovskite nanoparticles is controlled by controlling the size of the characteristic region,
The size of the characteristic region is
Perovsky using a fluid channel controlled by changing the flow rate of any one selected from the base fluid and the dispersion fluid constituting the mixed fluid, or applying any one stimulus selected from temperature, electricity, and magnetic field to the mixed fluid Nanoparticle manufacturing method.
상기 특성영역의 크기는,
상기 혼합유체에 포함된 베이스 유체의 정렬 상태에서 무질서한 상태로의 상전이 온도 및 분자질량에 따라 제어되는 유체채널을 이용한 페로브스카이트 나노입자 제조방법.
11. The method of claim 10,
The size of the characteristic region is
A method for producing perovskite nanoparticles using a fluid channel controlled according to the molecular mass and the phase transition temperature from the aligned state to the disordered state of the base fluid included in the mixed fluid.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP21184803.1A EP3940039A1 (en) | 2020-07-15 | 2021-07-09 | Method for preparing perovskite nanoparticle using fluidic channel |
| CN202110784726.9A CN113943574A (en) | 2020-07-15 | 2021-07-12 | Method for preparing perovskite nano particles by using fluid channel |
| US17/373,964 US11964877B2 (en) | 2020-07-15 | 2021-07-13 | Method for preparing perovskite nanoparticle using fluidic channel |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200087530 | 2020-07-15 | ||
| KR20200087530 | 2020-07-15 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20220009336A true KR20220009336A (en) | 2022-01-24 |
| KR102681370B1 KR102681370B1 (en) | 2024-07-04 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115746844A (en) * | 2022-11-29 | 2023-03-07 | 河南大学 | Electro-hydrodynamic automatic synthesis method of perovskite quantum dots |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115746844A (en) * | 2022-11-29 | 2023-03-07 | 河南大学 | Electro-hydrodynamic automatic synthesis method of perovskite quantum dots |
| CN115746844B (en) * | 2022-11-29 | 2023-09-01 | 河南大学 | Electrohydrodynamic automatic synthesis method of perovskite quantum dots |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6783296B2 (en) | Luminescent material | |
| Yuan et al. | A facile one-pot synthesis of deep blue luminescent lead bromide perovskite microdisks | |
| EP3940039A1 (en) | Method for preparing perovskite nanoparticle using fluidic channel | |
| TWI619856B (en) | Continuous synthesis of high quantum yield inp/zns nanocrystals | |
| de Mello Donegá | Synthesis and properties of colloidal heteronanocrystals | |
| Li et al. | Controlled synthesis of CdS nanorods and hexagonal nanocrystals | |
| KR100657891B1 (en) | Semiconductor nanocrystal and method for preparing the same | |
| US7208133B2 (en) | Method for the preparation of IV-VI semiconductor nanoparticles | |
| US20090267050A1 (en) | Method of preparing cadmium sulfide nanocrystals emitting light at multiple wavelengths, and cadmium sulfide nanocrystals prepared by the method | |
| US20120205586A1 (en) | Indium phosphide colloidal nanocrystals | |
| CN109052457A (en) | A kind of inorganic perovskite nanometer sheet and preparation method thereof | |
| JP2004520260A (en) | Method for producing single crystal zinc sulfide powder for phosphor | |
| US10865109B2 (en) | Method for preparation of magic-sized nano-crystalline substance | |
| JP2012515138A (en) | Low temperature synthesis of colloidal nanocrystals | |
| CN114410304A (en) | Novel rare earth-based lead-free perovskite nanocrystalline material and preparation method and application thereof | |
| KR102681370B1 (en) | Method for producing perovskite nanoparticle using fluidic channel | |
| CN102633240B (en) | Anisotropic wurtzite MnSe nanocrystal synthesized by utilizing solvothermal method | |
| KR20220009336A (en) | Method for producing perovskite nanoparticle using fluidic channel | |
| Wang et al. | Shape-control of CeF 3 nanocrystals by doping polyoxometalates: syntheses, characterization and tunable photoluminescence | |
| Qu et al. | Changing the shape and optical properties of CsPbBr 3 perovskite nanocrystals with hydrohalic acids using a room-temperature synthesis process | |
| Mahajan et al. | Synthesis of CdSe crystal using hot injection method | |
| EP3892703B1 (en) | Method for preparing perovskite nanocrystal particles by means of fluid mold | |
| Zhou et al. | Shape-controlled synthesis of one-dimensional cesium lead halide perovskite nanocrystals: methods and advances | |
| Shi et al. | One-pot synthesis of CsPbBr 3 nanocrystals in methyl methacrylate: a kinetic study, in situ polymerization, and backlighting applications | |
| WO2020259624A1 (en) | Preparation method for ii-iii-v-vi alloy quantum dot and applications thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application |