[发明专利]一种锰掺杂CsPbBr3

说明书

本发明公开了一种锰掺杂CsPbBr₃钙钛矿量子点与分子筛复合发光材料及其制备方法与应用，属于发光材料的技术领域。该方法包括以下步骤：（1）将分子筛与溴化铯溶液进行搅拌，离心，洗涤，烘干，得到Cs⁺交换的分子筛；（2）采用十八烯、油酸和油胺将溴化铅和溴化锰制成溴化物溶液；（3）在惰性气体和搅拌的条件下，在十八烯中，将溴化物溶液与Cs⁺交换的分子筛进行反应，冷却，洗涤，烘干，得到锰掺杂CsPbBr₃钙钛矿量子点与分子筛复合发光材料。该复合发光材料具有蓝光和绿光区的多峰发射，且发光峰位和各个发光峰强可依据锰离子和铅离子的比例进行调制；本发明的复合发光材料具有较好的环境稳定性，可用于白光LED领域。

技术领域

本发明属于发光材料领域，具体涉及一种锰掺杂CsPbBr3钙钛矿量子点与分子筛复合发光材料及其制备方法与应用。

背景技术

在最近几年的研究中，全无机钙钛矿型量子点材料(CsPbX₃ , X = Cl, Br, I)由于具有很窄的发射峰宽和很高的量子产率，溶液中稳定性好，同时发光可以通过卤素成分和颗粒尺寸两个因素在整个可见光范围内可调引起了广泛关注，这些诸多的优势使得钙钛矿量子点在照明显示等光电领域成为了研究焦点。与此同时，纯量子点材料对温度湿度等环境因素较为敏感，在外界条件下发光的衰减限制了其在白光LED等领域的进一步应用，因此将钙钛矿量子点与其他稳定化合物复合形成较为稳定的量子点复合材料也多有研究。

另一方面，钙钛矿量子点中的铅元素作为重金属具有一定的毒性，对人体和环境有害，阻碍了其更广范围的生产和应用，因此通过在钙钛矿量子点中掺杂其他离子取代铅也成为最新的研究方向，目前研究较多的是将二价锰离子掺杂到钙钛矿量子点中，但由于带隙宽度等因素，只有关于锰在蓝紫光钙钛矿量子点中掺杂调制发光的报道，而对于绿光量子点中二价锰的掺杂对于发光的调制研究很少。

发明内容

为了克服现有技术的缺点和不足，也为了通过锰的掺杂对绿光钙钛矿量子点发光进行调制，本发明的首要目的在于提供一种锰掺杂的CsPbBr₃钙钛矿量子点与分子筛复合发光材料的制备方法。本发明采用原位合成的方法，先对分子筛进行Cs⁺-Na⁺离子交换，得到Cs⁺离子交换的分子筛；然后将具有一定比例的溴化铅PbBr₂和溴化锰MnBr₂溶液，与含有Cs⁺的分子筛进行反应，得到锰离子掺杂的CsPbBr₃钙钛矿量子点与分子筛复合发光材料，并通过改变铅离子与锰离子的比例对复合材料发光进行调制。本发明将二价锰离子掺杂的钙钛矿量子点材料与分子筛复合，降低了绿光钙钛矿量子点材料中毒性铅离子的比例，且通过锰离子的掺杂对原本单峰绿光的CsPbBr₃钙钛矿量子点发光进行调制，在蓝光和绿光区有多峰发光，且各发射峰位的相对强度可调。同时分子筛作为基体材料使钙钛矿量子点的环境稳定性得到提高。

本发明另一目的在于提供由上述制备方法得到的锰掺杂CsPbBr₃钙钛矿量子点与分子筛复合发光材料。

本发明再一目的在于提供一种锰掺杂CsPbBr₃钙钛矿量子点与分子筛复合发光材料应用于白光LED中。

本发明的目的通过下述方案实现。

一种锰掺杂CsPbBr₃钙钛矿量子点与分子筛复合发光材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）离子交换分子筛：将分子筛与溴化铯溶液进行搅拌，离心，洗涤，烘干，得到Cs⁺交换的分子筛；