[发明专利]一种近红外吸收的钙钛矿纳米材料及其制备方法与应用

说明书

本发明公开一种近红外吸收的钙钛矿纳米材料及其制备方法与应用。所述钙钛矿纳米材料为2价锰离子掺杂的Cs₂PdX₆纳米材料，其中X为Br、I、SCN或者它们的组合。本发明采用简单连贯的反溶剂法首次合成2价锰离子掺杂的Cs₂PdX₆纳米材料，利用Mn²⁺对Cs₂PdX₆进行掺杂来扩大其在近红外区域的吸收范围。该方法操作简单，耗时少，制得的2价锰离子掺杂的Cs₂PdX₆纳米材料在近红外区域有着显著的吸收。并且2价锰离子掺杂的Cs₂PdX₆纳米材料具有优良的稳定性，带隙可调谐性以及粒径尺寸可控性。该钙钛矿纳米材料在太阳能电池、光电探测、记忆存储、医学药物检测等方面具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及纳米材料领域，尤其涉及一种近红外吸收的钙钛矿纳米材料及其制备方法与应用。

背景技术

近红外吸收材料是指材料的吸收光谱的范围位于近红外区域，可以吸收光子，用于能量转换功能。由于Cs₂PdBr₆光学带隙比较窄，粒径尺寸可控，空气中稳定，非常适合作为近红外吸收材料。但是Cs₂PdBr₆纳米颗粒在近红外区域吸收范围小。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种近红外吸收的钙钛矿纳米材料及其制备方法与应用，旨在解决现有Cs₂PdBr₆纳米颗粒在近红外区域吸收范围小的问题。

本发明的技术方案如下：

一种近红外吸收的钙钛矿纳米材料，其中，所述钙钛矿纳米材料为2价锰离子掺杂的Cs₂PdX₆纳米材料，其中X为Br、I、SCN或者它们的组合。

进一步地，所述钙钛矿纳米材料为2价锰离子掺杂的Cs₂PdBr₆纳米材料。

一种本发明所述的近红外吸收的钙钛矿纳米材料的制备方法，其中，包括步骤：

首先将CsX、PdX₂和MnX₂溶于HX水溶液中，加热搅拌形成前驱体溶液；

然后升温至120℃后，向所述前驱体溶液中加入氧化试剂进行氧化反应；

接着进行冷却，加入反溶剂和去离子水进行离心，干燥，得到2价锰离子掺杂的Cs₂PdX₆微米材料；

最后将所述2价锰离子掺杂的Cs₂PdX₆微米材料转变为2价锰离子掺杂的Cs₂PdX₆纳米材料；其中X为Br、I、SCN或者它们的组合。

进一步地，所述CsX与PdX₂的摩尔比为2：1。

进一步地，所述加热搅拌的温度为80-85℃，所述加热搅拌的时间为5-10min。

进一步地，所述氧化试剂为二甲基亚砜、过氧甲酸、过氧化二苯甲酰、过氧化甲乙酮和过氧化环己酮中的一种或多种。

进一步地，所述氧化试剂的用量为HX水溶液体积的10％。

进一步地，所述反溶剂为甲苯、丙酸、四氯化碳、乙酸乙酯、二乙醚、丁醇和氯仿中的一种或多种。

进一步地，所述加入反溶剂和去离子水进行离心，干燥的步骤中，所述干燥具体为在70℃下干燥12小时。