[发明专利]一种有机无机杂化零维非铅钙钛矿材料及其合成方法

说明书

本发明公开了一种有机无机杂化零维非铅钙钛矿材料及其合成方法。该方法包括：将溴化亚锡溶于溴化氢水溶液，滴加间苯二甲胺反应物形成透明溶液B，冷却至室温得到(C₈H₁₄N₂)₂SnBr₆的单斜晶系的零维非铅钙钛矿粉体材料。单晶样品是将热的透明溶液B保温处理，降至室温得到。本发明首次合成出了(C₈H₁₄N₂)₂SnBr₆零维非铅钙钛矿材料，原料丰富，能进行大规模生产，合成工艺简单，实验环境要求简单。该材料是一种新型的零维锡基钙钛矿材料，和其他零维钙钛矿材料相比，有相对较小的斯托克斯位移和较窄的半峰宽，该材料填补了锡基零维钙钛矿材料在绿光发射的空白，对研究零维钙钛矿材料结构与性能的关系具有重要的意义。

技术领域

本发明属于光电材料领域；更具体地，涉及一种有机无机杂化零维非铅钙钛矿材料及其合成方法。

背景技术

近年来，铅卤钙钛矿发光材料已成为光功能材料与器件研究领域的一个新兴热点，不仅可以通过丰富的有机组分、无机组分调节其发光性能，同时可以设计不同的晶体结构类型进行光色调控，在发光二极管 (LED)，太阳能电池，光电探测等领域被广泛应用。然而铅元素含有毒性，会对人体和环境造成危害，进一步限制了铅卤钙钛矿发光材料的应用。因此寻找具有特殊性能的无铅钙钛矿金属卤化物成为当下研究的热点。

目前报道的锡基零维非铅钙钛矿材料的发光峰主要集中在黄色，红色，近红外区域，具有大的斯托克斯位移和半峰宽。尚未报道绿色发射的锡基零维钙钛矿发光材料。因此，寻找绿色发射的锡基零维钙钛矿发光材料，且具有较小的斯托克斯位移和半峰宽，对研究零维钙钛矿材料结构与性能的关系具有重要的意义。

发明内容

为了克服现有技术存在的上述不足，本发明的目的是提供一种有机无机杂化零维非铅钙钛矿材料及其合成方法。

针对上述现有的技术，本发明提供了一种有机无机杂化零维非铅钙钛矿材料的合成方法，得到了锡基零维钙钛矿材料，化学式为(C₈H₁₄N₂)₂SnBr₆。该材料是一种新型的零维锡基钙钛矿材料，填补了锡基零维钙钛矿材料在绿光发射的空白，为研究零维钙钛矿材料结构与性能的关系做出了贡献。

本发明的目的至少通过如下技术方案之一实现。

本发明提供的一种有机无机杂化的零维非铅钙钛矿材料，其化学式为(C₈H₁₄N₂)₂SnBr₆，为单斜晶系，发射峰位于507nm。

本发明提供的有机无机杂化的零维非铅钙钛矿材料的合成方法，包括如下步骤：

（1）将溴化亚锡加入到溴化氢水溶液中，加热溶解，得到透明溶液A；然后在搅拌加热的条件下，向所述透明溶液A中滴加间苯二甲胺溶液，混合均匀，得到透明溶液B；

（2）将步骤（1）所述透明溶液B冷却至室温，除去透明溶液B的溶剂，得到所述有机无机杂化的零维非铅钙钛矿材料。

进一步地，步骤（1）所述溴化氢水溶液的质量百分比浓度为40-48%。

优选地，步骤（1）所述溴化氢水溶液的质量百分比浓度为48%。

进一步地，步骤（1）所述溴化亚锡与溴化氢水溶液的质量体积比为1：10-20摩尔/毫升。

优选地，步骤（1）所述溴化亚锡与溴化氢水溶液的质量体积比为1：15摩尔/毫升。

进一步地，步骤（1）所述加热溶解的温度为90-150℃。