[发明专利]一种简单合成CsAg2

说明书

本发明的一种简单合成CsAg₂I₃纯相无机非铅钙钛矿的方法属于半导体纳米材料制备技术领域。首先将碘化铯、碘化银按摩尔比1:2混合后加入十二烷基硫醇进行研磨，随着球磨时间的推移，混合物先由蓬松的灰白色粉末逐渐变得致密而附着在容器壁上，最后又转变成蓬松的灰白色粉末，停止球磨，将产物直接放入真空烘箱内，在60～300℃下热处理2h；随即在‑15℃～‑40℃下冷却处理1h～2h，制得高纯度、高荧光效率的CsAg₂I₃的无机钙钛矿。本发明具有方法简单、操作容易、耗时短、能耗小、合成的CsAg₂I₃是纯相物质等优点，具有重要的意义。

技术领域

本发明属于半导体纳米材料制备技术领域，具体涉及一种简单合成CsAg₂I₃纯相无机非铅钙钛矿的方法。

背景技术

超离子导体是一类具有与液体电解质相近的离子电导率和较低的离子电导激活能的固体电解质，虽然超离子导体是固体，但它又具有液体的某些特性，即具有固—液二重性。这类超离子导体中最受欢迎的是银离子导体，1834年Faraday 最先发现硫化银具有极高的电导率，紧接着人们又发现α-AgI在420K以上展现出了超高的离子电导率。随着对Ag⁺导电离子的进一步了解，人们通过掺杂一价或三价阳离子，在较低温度下稳定超离子相来改善其传输性能，从而衍生出了一系列的快速离子导体。在碘化银中掺杂Cs⁺，构成的AgI-CsI体系能形成CsAg₂I₃和Cs₂AgI₃两种稳定的化合物，最早是由Brink小组和Pettigrosso小组对这两种结构进行了解析。尽管早已有人发现了CsAg₂I₃和Cs₂AgI₃作为一种超导体离子化合物的优良性能，但是对于它们的光学性质却鲜有人研究。近年来，人们在有无机非铅钙钛矿的研究上取得了很大的进展，Wei Zheng小组以一价铜作为钙钛矿B位，成功合成了CsCu₂I₃全无机非铅钙钛矿，测得其在室温下的发光量子产率约为15.7％，具有较高的稳定性，在光领域具有广阔的应用前景。一价银同样可以作为钙钛矿的B位用于合成CsAg₂I₃全无机非铅钙钛矿，但是已报道的合成方法一般比较复杂而且含有杂相。Rafiuddin小组以碘化铵为原料，首先在硝酸银溶液中利用沉淀法制备得碘化银，使用玛瑙研钵和杵体将所制得的碘化银与碘化铯的按摩尔比充分混合，然后将混合物在高温电炉中以470K的温度加热3天，并进行间歇研磨，最后得到白色粉末的产物。该合成方法虽然能合成CsAg₂I₃，但是操作复杂，需要在高温下反应较长时间，耗能大，不利于大规模生产，有待进一步的改进和创新。因此，建立一种简单的且能大量合成纯相CsAg₂I₃的方法，对于钙钛矿的合成具有十分重要的意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服背景技术存在的不足，提供一种操作简便、常温常压下可大量合成的新方法用于合成纯相全无机卤素钙钛矿CsAg₂I₃。

本发明的技术问题通过以下技术方案解决：

一种简单合成CsAg₂I₃纯相无机非铅钙钛矿的方法，首先将碘化铯、碘化银按摩尔比1:2混合后加入十二烷基硫醇进行研磨，每1mmol碘化铯使用30～100uL 十二烷基硫醇；随着球磨时间的推移，混合物先由蓬松的灰白色粉末逐渐变得致密而附着在容器壁上，最后又转变成蓬松的灰白色粉末，停止球磨；此时在激发波长为302nm紫外灯下照射，产物呈现出蓝色荧光，将产物直接放入真空烘箱内，在60～300℃下热处理2h；随即在-15℃～-40℃下冷却处理1h～2h，制得高纯度、高荧光效率的CsAg₂I₃的无机钙钛矿。