[发明专利]一种暖白光发射微米晶钙钛矿荧光粉的宏量制备方法

说明书

本发明涉及利用熔融‑析晶技术制备钙钛矿荧光粉的技术领域，具体涉及一种暖白光发射微米晶钙钛矿荧光粉的宏量制备方法，包括如下步骤：(1)惰性气体保护下分别称取一定量的原料，(2)惰性气体保护下将称量好的原料研磨混合均匀；(3)将得到的混合研磨料抽真空后密封；(4)将密封料在一定温度下熔融，保温一定时间后冷却至室温；(5)将得到的产物研磨后即得到双钙钛矿微米晶荧光粉。本发明的制备方法保证了所制得的双钙钛矿微米晶荧光粉产品的纯度，可得到高纯度且拥有217nm半峰宽和90％量子产率的超宽带暖白光发射微米晶钙钛矿荧光粉。与水热法和固相烧结法相比，获得的荧光粉结晶程度高、均匀性好，可适用于工业化大规模生产。

技术领域

本发明涉及利用熔融-析晶技术制备钙钛矿荧光粉的技术领域，具体涉及一种暖白光发射微米晶钙钛矿荧光粉的宏量制备方法。

背景技术

金属卤化物钙钛矿半导体不断为化学，材料科学和物理学注入新的活力，并为光电子器件的历史增添新的篇章。其在如光伏、发光二极管(LED)、微/纳米激光器、光电探测器、和X射线成像等领域有着巨大的应用前景。在迄今为止进行的大多数研究工作中含铅金属卤化物钙钛矿半导体一直是研究的热点话题。然而，铅(Pb)的毒性以及这些材料对辐射，湿气和热的不良稳定性代表了其商业化的主要障碍。因此，具有低毒性和高稳定性的无铅钙钛矿已经引起人们广泛的兴趣，成为金属卤化物钙钛矿半导体的替代材料。

解决铅毒性问题的新策略是用一个单价阳离子和一个三价阳离子取代每两个Pb²⁺阳离子，形成通式为A₂B^IB^IIIX₆的带电荷的双钙钛矿，由共角的[B^IX_6]和[B^IIIX₆]八面体构成。值得注意的是，在具有双重钙钛矿结构的各种组合物中，Cs₂AgInCl₆因其直接带隙特性，较长的载流子寿命和易溶液法制备受到了关注，但其宇称禁戒跃迁使其光致发光量子产率很低(0.1％)。唐等人[Luo J,et al.Nature 2018；563[7732]:541-545]通过水热法，利用Na⁺和Bi³⁺掺杂对Cs₂AgInCl₆合金化，打破宇称禁戒跃迁，获得了量子产率86％的自陷激子发光。目前制备Cs₂AgInCl₆钙钛矿微米晶的方法主要为水热法[CN 107299393A；J.Zhou,etal.J.Mater.Chem.A 2017,5,15031-15037]和化学沉淀法[G.Volonakis,et al.,J.Phys.Chem.Lett.2017,8,772-778]。通过以上两种方法制备出的钙钛矿具有纯度高、量子产率高等优点。但上述方法均受限于反应过程繁琐、提纯困难、成本高、反应溶剂对环境有污染、制备周期长等方面，无法应用于商业化大规模量产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种暖白光发射微米晶钙钛矿荧光粉的宏量制备方法，获得的荧光粉结晶程度高、均匀性好。

本发明实现目的所采用的方案是：一种暖白光发射微米晶钙钛矿荧光粉的宏量制备方法，包括如下步骤：(1)惰性气体保护下分别称取一定量的CsCl、AgCl、NaCl、InCl₃、BiCl₃，

(2)惰性气体保护下将步骤(1)中称量好的原料研磨混合均匀；

(3)将步骤(2)得到的混合研磨料抽真空后密封；

(4)将步骤(3)中的密封料在一定温度下熔融，保温一定时间后冷却至室温；

(5)将步骤(4)得到的产物研磨后即得到暖白光发射微米晶钙钛矿荧光粉。

优选地，所述步骤(3)中，将所述步骤(2)中的研磨料转移至洁净的石英安瓿瓶中，抽真空后，用乙炔火焰在石英安瓿瓶瓶口熔接密封。