[发明专利]一种钙钛矿CsPbX3

说明书

本发明公开了一种钙钛矿CsPbX₃量子线的合成方法(其中X＝Cl、Br、I)，其步骤为：用铯盐、油酸、十八烯制备铯的前驱体；用铅盐和卤素盐、油酸、油胺和5ml的十八烯制备铅和卤素的前驱体；将铯、铅、卤素的前驱体分散到非极性溶剂中，再加入非极性溶剂的量的5％到30％极性溶剂，经搅拌即可得到CsPbX₃量子线。它是利用极性溶剂所带有的基团取向性与配体的不同，合成钙钛矿CsPbX₃量子线。本发明得到的CsPbX₃钙钛矿量子线；其波长覆盖380nm‐700nm，发射半峰宽为18‐40nm。该发明优点是：反应温度低，原料便宜，合成速度快，操作简单，适合大规模批量生产。

技术领域

本发明涉及纳米材料合成技术领域，具体涉及一种钙钛矿CsPbX₃(X＝Cl、Br、I)量子线的合成方法。

背景技术

量子点，又称之为半导体纳米晶，由几百到上千个原子组成的无机核心，外面包覆有机配体，粒径通常在2‐15nm。由于量子点可以通过调节尺寸实现对其发射光谱的可控调节，通过改变量子点的尺寸大小和化学组分可以获得整个可见光区的光谱发射，在LED照明显示、太阳能电池、生物荧光标记等领域显示出巨大的潜力和应用价值。尤其是在照明显示方面，具有体积小、成本低、发光效率高、寿命长以及能耗低等特点，因此在节约成本，环境保护方面受到广泛关注。

量子线作为一种一维材料，可以看作是零维量子点的一种延续。除了具有量子点的一些基础特性之外，还具有其他的特殊性能，该性能使量子线在面光源、显示器、太阳能电池领域具有广泛的应用前景。目前，CsPbX₃钙钛矿量子线仅在高温合成，见参考文献Zhang, D.；Eaton,S.W.；Yu,Y.；Dou,L.；Yang,P.,Solution‐Phase Synthesis of CesiumLead Halide Perovskite Nanowires.Journal of the American Chemical Society2015,137,9230‐3.和Bekenstein, Y.；Koscher,B.A.；Eaton,S.W.；Yang,P.；Alivisatos,A.P.,Highly Luminescent Colloidal Nanoplates of Perovskite Cesium Lead Halideand Their Oriented Assemblies.Journal of the American Chemical Society 2015,137,16008‐11.

CsPbX₃钙钛矿量子线在接近室温合成则一片空白，对量子线的应用带来一定困难，开发室温合成CsPbX₃钙钛矿量子线对开发应用具有明显的过程意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种CsPbX₃量子线新的合成方法，采用含极性溶剂作为催化剂，降低了传统的十八烯或石蜡体系中CsPbX₃量子线的合成温度，使前驱体在室温下迅速反应生成 CsPbX₃量子线，其中X＝Cl、Br、I。该CsPbX₃量子点波长覆盖380nm‐700nm，发射半峰宽为18‐40nm。此方法反应温度低，原料便宜，合成速度快，操作简单，适合大规模批量生产。

一种CsPbX₃量子线的制备方法，具体包括以下几个步骤；

a)将铯盐、油酸(OA)、十八烯(ODE)加入三口烧瓶中，在90℃抽真空30min后通氮气，再加热到100‐150℃直到形成铯的前驱体；

b)将铅盐和卤素盐、油酸(OA)、油胺(OLA)和5ml的十八烯(ODE)分别加入到三口烧瓶中，在90℃下抽真空30min后通氮气，再升温100‐180℃，得到铅和卤素的前驱体；