[发明专利]一种油胺作为封装分子的甲基胺溴化铅纳米晶体材料及其制备方法

说明书

本发明属于钙钛矿纳米材料技术领域，具体为一种油胺作为封装分子的甲基胺溴化铅纳米晶体材料及其制备方法。具体步骤如下：（1）以油胺作为封装分子，在油酸辅助下，将MABr和PbBr₂溶解到DMF中，形成前驱体溶液；（2）通过再沉淀法直接将前驱体溶液加入甲苯中，析出沉淀，固液分离得到甲基胺溴化铅钙钛矿纳米晶体。本发明成本低廉，制备工艺简单，周期短，通过改变封装分子与钙钛矿摩尔比，调控制备的钙钛矿颗粒的形貌和尺寸，发光波长，量子产率与稳定性。本发明产品的光发射率较高，可以用于发光器件。本发明得到的产品在油胺分子的作用下有更新的空间结构，对于进一步探讨有机‑无机杂化钙钛矿的机理分析有很大的研究意义。

技术领域

本发明涉及钙钛矿材料技术领域，特别涉及一种有机-无机杂化钙钛矿材料，更具体地说，涉及一种油胺作为封装分子的甲基胺溴化铅纳米晶体材料及其制备方法。

背景技术

如今在组分繁多的钙钛矿中，金属有机卤化物CH₃NH₃PbX₃( X =Cl，Br，I) 由于其吸收光谱能够涵盖比较宽的太阳光谱，而且电子和空穴迁移率较高，可以被用于制备能量转换效率高达20%的太阳电池。金属有机卤化物CH₃NH₃PbX₃( X = Cl，Br，I)钙钛矿在太阳电池领域的成功使人们思考它是否也能作为一种发光材料。人们发现，金属有机卤化物CH₃NH₃PbX₃( X = Cl，Br，I)钙钛矿体材料确实可以发光，不过由于其激子结合能较小，缺陷较多，导致它发光的量子效率较低，在一定程度上限制了其在发光领域的应用。与体材料相比，量子点具有量子限域效应，激子结合能较大，因而通常具有更高的发光效率。另外，量子点的表面可以方便地被调控，从而使其可以自由地被应用到各种器件结构中。

CH₃NH₃PbBr₃量子点的可见－紫外吸收峰位是505 nm，PL发光峰位是515 nm，峰的半高宽是21 nm(约96 meV)。相比于CH₃NH₃PbBr₃体材料的发光峰位 545 nm，量子点的发光峰位蓝移了约30 nm(约131 meV)，体现了量子限域效应；而且，CH₃NH₃PbBr₃量子点的发光峰的半高宽很窄，表明量子点尺寸分布单一性很好。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种稳定性好、光发射率高的

油胺作为封装分子的甲基胺溴化铅纳米晶体材料及其制备方法。本发明通过油胺作为封装分子来调控甲基胺溴化铅纳米晶体材料的形貌，大小，发光性能，制备方法简单，制备的甲基胺溴化铅纳米晶体材料，本发明的目的是通过以下技术方案来实现的。

本发明提供一种油胺作为封装分子的甲基胺溴化铅纳米晶体材料的制备方法，具体步骤如下：

（1）前驱体溶液的制备

以油胺作为封装分子，在油酸辅助下，将甲基溴化胺MABr和溴化铅PbBr₂充分溶解于二甲基甲酰胺DMF中，形成前驱体溶液；

（2）甲基胺溴化铅钙钛矿纳米晶体的制备

利用溶剂极性差异，通过再沉淀法将前驱体溶液加入甲苯，析出沉淀，固液分离得到甲基胺溴化铅钙钛矿纳米晶体。

本发明中，步骤（1）中，前驱体溶液的制备方法如下：室温下，将油酸和二甲基甲酰胺DMF混合后，加入油胺混合，再依次加入甲基溴化胺MABr和溴化铅PbBr₂，充分搅拌，形成前驱体溶液。

本发明中，搅拌速率为800 rpm/min~1200 rpm/min。