[发明专利]一种Zn2+

说明书

本发明涉及发光材料技术领域，具体涉及一种Zn²⁺掺杂CsPbBr₃纳米晶的一锅法制备方法及应用。包括以下步骤：(1)将一定量的Cs₂CO₃、PbBr₂、ZnBr₂、油酸、油胺、十八烯混合物搅拌均匀，在惰性气体保护下，加热至80‑140℃，保温至反应结束后冷却至室温；(2)将步骤(1)中的反应体系离心分离除去上层清液，洗涤，得到所述Zn²⁺掺杂CsPbBr₃纳米晶。本发明的制备方法采用一锅法，只需将所有原料的混合物直接加热到反应所需的温度，具有操作简单、一次大规模合成高质量纳米晶、可扩展、可重复等优点，很适合用于掺杂钙钛矿量子点的合成。并且随着掺杂量的提高，合成出的纳米晶尺寸具有趋向均匀的优点。

技术领域

本发明涉及发光材料的技术领域，具体涉及一种Zn²⁺掺杂CsPbBr₃纳米晶的一锅法制备方法及应用。

背景技术

量子点的研究正处于蓬勃发展阶段，现阶段我国体量较大的研究在于应用场景多元化，光电器件具有绝对的产业化优势。近四十年来，量子点的制备从有机相到水相，从低荧光量子产率到高荧光量子产率，从短荧光寿命到长荧光寿命，量子点的制备技术在不断发展。

量子点是指尺寸小于或等于激子波尔半径的半导体纳米晶。当半导体材料的晶粒尺寸逐渐减小时，材料的连续能带结构变成分立能级结构。随着纳米晶尺寸的逐渐减小，其禁带宽度逐渐增大，其荧光光谱呈现蓝移趋势。可以通过调控掺杂其他离子，控制纳米晶的尺寸，进而调控其荧光波长范围。

CsPbBr₃钙钛矿型材料是直接带隙半导体材料，其带隙能为2.30eV。CsPbBr₃纳米晶的荧光主要为绿光。CsPbBr₃纳米晶的制备方法有很多，主要包括在溶液中合成的化学法和熔融-热处理法。溶液中合成的化学法以高温热注射法、过饱和重结晶法、阴离子交换法和微波合成法等。

如何调控CsPbBr₃纳米晶的荧光峰，实现更宽范围的发光是亟待解决的一个问题。可以通过调整掺杂比例和时间来控制CsPbBr₃纳米晶的尺寸，实现对其荧光峰的调控。

白光LED以其发光效率高，节能，高亮度，制备简单，使用寿命长等优势成为目前使用最广泛的照明光源。钙钛矿纳米晶由于其出色的荧光量子效率，和窄发射光谱，是一种很理想的颜色转化器。对于白光照明器件而言，目前广泛采用的方法有以下三种：第一种为使用红绿蓝三基色的LED组成白光器件，但因其成本高且白光光色调控与反馈复杂，限制了其广泛应用；第二种方法是通过蓝光LED加上黄色荧光粉转换层形成白光器件，但是蓝光对人眼有一定的危害，容易导致白内障和黄斑病变等眼疾；第三种为紫外LED加上蓝绿红三基色荧光粉转换层，这种方法虽然减少了蓝光伤害，但会造成不同荧光粉之间的重吸收和长期使用条件下多个符合荧光粉所导致的光色不稳定问题。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种一种Zn²⁺掺杂CsPbBr₃纳米晶的一锅法制备方法，操作简单，便于量产。

本发明的目的之二在于提供一种Zn²⁺掺杂CsPbBr₃纳米晶的的应用，用于制备白光LED器件。

本发明实现目的之一所采用的方案是：一种Zn²⁺掺杂CsPbBr₃纳米晶的一锅法制备方法，包括以下步骤：

(1)将一定量的Cs₂CO₃、PbBr₂、ZnBr₂、油酸、油胺、十八烯混合物搅拌均匀，在惰性气体保护下，加热至80-140℃，保温至反应结束后冷却至室温；