一種提高鈣鈦礦量子點穩定性的方法技術

一種提高鈣鈦礦量子點穩定性的方法，涉及量子點的制備。包括以下步驟：1)將銫放入十八烯和油酸的混合溶液中加熱反應，即得Cs前驅體溶液；2)在惰性氣氛保護下，將碘化鉛固體加入叔十二硫醇，以及有機酸、有機銨、有機膦類配體中的至少一種，再加熱溶解在十八烯溶劑中，然后加入步驟1)所得的Cs前驅體溶液，反應后將反應容器置于冰水浴中停止反應，得混合溶液；3)將步驟2)得到的混合溶液離心，得到的沉淀溶解于環己烷中，即得CsPbI

【技術實現步驟摘要】
一種提高鈣鈦礦量子點穩定性的方法
本專利技術涉及量子點的制備，尤其是涉及一種提高鈣鈦礦量子點穩定性的方法。
技術介紹
量子點是一類顆粒尺寸在納米級的半導體，由于其自身的量子限域效應和表面效應而具有許多優良的光學特性，在生物醫學、太陽能電池、照明及顯示等領域均具有重要的應用。純無機鈣鈦礦量子點自2015年1月被Kovalenko等人報道(NanoLett.,2015,15,3692-3696)以來，因其發光顏色可調、高亮度、高效率和高電子遷移率等優點引起了研究者的廣泛關注，被廣泛應用于光致發光、電致發光器件及太陽能電池等領域。其中，鈣鈦礦量子點的紅色發光主要靠CsPbI3組分來實現。但CsPbI3鈣鈦礦量子點并不穩定，如CsPbI3量子點在空氣中兩天后即發生了變質(J.Phys.Chem.Lett.,2016,7,495-503)。這成為其應用中一個急待解決的突出問題。
技術實現思路
本專利技術的目的在于針對CsPbI3鈣鈦礦量子點在空氣及一定的濕度、光照等自然存儲條件下的不穩定性，提供一種提高鈣鈦礦量子點穩定性的方法。本專利技術包括以下步驟：1)將銫放入十八烯和油酸的混合溶液中加熱反應，即得Cs前驅體溶液；2)在惰性氣氛保護下，將碘化鉛固體加入叔十二硫醇，以及有機酸、有機銨、有機膦類配體中的至少一種，再加熱溶解在十八烯溶劑中，然后加入步驟1)所得的Cs前驅體溶液，反應后將反應容器置于冰水浴中停止反應，得混合溶液；3)將步驟2)得到的混合溶液離心，得到的沉淀溶解于環己烷中，即得CsPbI3量子點的溶液。在步驟1)中，所述銫可選自銫金屬或銫鹽，所述銫鹽可選自碳酸銫、硫酸銫、乙酸銫等中的至少一種；所述加熱反應可在惰性氣體保護下加熱反應；所述惰性氣體可采用氮氣或氬氣等。在步驟2)中，所述叔十二硫醇的配位數目可以通過加入的叔十二硫醇的量來調節，也可以通過改變Pb和Cs的原料比例來調節量子點表面Pb與硫醇的配位情況；所述Cs與Pb的摩爾比可為75︰1～1︰50。在步驟3)中，所述離心可置于離心機中離心。本專利技術主要通過加入叔十二硫醇作為提高穩定性的配體來實現。本專利技術的優點在于：1)從量子點自身組成和修飾的角度提高了量子點本身的穩定性，而非從復合材料的角度來提高穩定性。2)硫醇配體的加入明顯將穩定性由約3～5天(對比例一的樣品)提高至兩個月(實施例1的樣品)，且原料易得，不添加新的合成步驟。附圖說明圖1為實施例1樣品的吸收和發射光譜。具體實施方式以下結合具體實施例對本專利技術作進一步的詳細描述，但具體實施例并不對本專利技術作任何限定。對比例1：稱取0.2035g碳酸銫，同10mL十八烯，1.25mL油酸加入100mL燒瓶內，通氮氣，加熱至120℃干燥1h后升溫至150℃，直至反應完全。稱取0.087g碘化鉛，同5mL十八烯，0.5mL油酸，0.5mL油胺加入100mL燒瓶內，通氮氣，加熱至120℃干燥1h后升溫至150℃，注入預先加熱的油酸銫溶液0.4ml，10s后進行冰水浴。反應停止。將所得產品離心5min，取離心沉淀溶于環己烷溶液中，即得CsPbI3鈣鈦礦量子點膠體溶液。該樣品在5天后的發光強度下將為初始強度的10％。實施例1：稱取0.2035g碳酸銫，同10mL十八烯，1.25mL油酸加入100mL燒瓶內，通氮氣，加熱至120℃干燥1h后升溫至150℃，直至反應完全。稱取0.087g碘化鉛，同5mL十八烯，0.5mL油酸，0.5mL油胺加入100mL燒瓶內，通氮氣，加熱至120℃干燥1h后加入0.06mL叔十二硫醇，升溫至150℃，注入預先加熱的油酸銫溶液0.4ml，10s后進行冰水浴。反應停止。將所得產品離心5min，取離心沉淀溶于環己烷溶液中，即得CsPbI3鈣鈦礦量子點膠體溶液。該樣品在30天后的發光強度下降為初始強度的80％。實施例2：稱取0.2035g碳酸銫，同10mL十八烯，1.25mL油酸加入100mL燒瓶內，通氬氣，加熱至120℃干燥3h后升溫至130℃，直至反應完全。稱取0.174g碘化鉛，同20mL十八烯，5mL油胺加入到100mL燒瓶內，通氬氣，加熱至120℃干燥4h后加入0.5mL叔十二硫醇，升溫至160℃，注入預先加熱的油酸銫溶液0.4ml，60s后進行冰水浴。反應停止。將所得產品離心，取離心沉淀溶于正己烷溶液中，即得CsPbI3鈣鈦礦量子點膠體溶液。實施例3：稱取0.4324g乙酸銫，同30mL十八烯，4.5mL油酸加入于100mL燒瓶內，通氮氣，加熱至120℃干燥1h后升溫至150℃，直至反應完全。稱取0.147g碘化鉛，同50mL十八烯，2.5mL油酸，0.5mL三辛基膦加入于100mL燒瓶內，通氬氣，加熱至120℃干燥1h后加入0.35mL叔十二硫醇，升溫至135℃，注入預先加熱的油酸銫溶液1.2ml，30s后進行冰水浴。反應停止。將所得產品離心，取離心沉淀溶于庚烷溶液中，即得CsPbI3鈣鈦礦量子點膠體溶液。實施例4：稱取0.2035g碳酸銫，同10mL十八烯，2.5mL油酸加入于100mL燒瓶內，通氮氣，加熱至120℃干燥1h后升溫至150℃，直至反應完全。稱取0.350g碘化鉛，同5mL十八烯，1mL三辛基氧膦，1.5mL油胺加入于100mL燒瓶內，通氮氣，加熱至130℃干燥1h后加入0.15mL叔十二硫醇，升溫至170℃，注入預先加熱的油酸銫溶液0.7ml，300s后進行冰水浴。反應停止。將所得產品離心，取離心沉淀溶于甲苯溶液中，即得CsPbI3鈣鈦礦量子點膠體溶液。本專利技術針對CsPbI3在空氣、水和光照等條件下不穩定的問題，通過改變鈣鈦礦量子點表面包覆的有機配體，可顯著提高CsPbI3鈣鈦礦量子點的穩定性。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種提高鈣鈦礦量子點穩定性的方法，其特征在于包括以下步驟：1)將銫放入十八烯和油酸的混合溶液中加熱反應，即得Cs前驅體溶液；2)在惰性氣氛保護下，將碘化鉛固體加入叔十二硫醇，以及有機酸、有機銨、有機膦類配體中的至少一種，再加熱溶解在十八烯溶劑中，然后加入步驟1)所得的Cs前驅體溶液，反應后將反應容器置于冰水浴中停止反應，得混合溶液；3)將步驟2)得到的混合溶液離心，得到的沉淀溶解于環己烷中，即得CsPbI

【技術特征摘要】
1.一種提高鈣鈦礦量子點穩定性的方法，其特征在于包括以下步驟：1)將銫放入十八烯和油酸的混合溶液中加熱反應，即得Cs前驅體溶液；2)在惰性氣氛保護下，將碘化鉛固體加入叔十二硫醇，以及有機酸、有機銨、有機膦類配體中的至少一種，再加熱溶解在十八烯溶劑中，然后加入步驟1)所得的Cs前驅體溶液，反應后將反應容器置于冰水浴中停止反應，得混合溶液；3)將步驟2)得到的混合溶液離心，得到的沉淀溶解于環己烷中，即得CsPbI3量子點的溶液。2.如權利要求1所述一種提高鈣鈦礦量子點穩定性的方法，其特征在于在步驟1)中，所述銫選自銫金屬或銫鹽。3.如權利要求2所述一種提高鈣鈦礦量子點穩定性的方法，其特征在于所述銫鹽選自碳酸銫、硫酸銫、乙酸銫中的至少一...

【專利技術屬性】
技術研發人員：沈旭瑤，夏添，李燁，解榮軍，
申請(專利權)人：廈門大學，
類型：發明
國別省市：福建,35