本發(fā)明涉及光電發(fā)光材料制備技術領域，更具體地，涉及一種全無機含鉛鹵化物鈣鈦礦量子點熒光粉的制備方法。

背景技術：

全無機含鉛鈣鈦礦量子點由于具有高熒光量子點效率、窄發(fā)射、寬色域等優(yōu)點而被廣泛研究應用于光電器件。目前主要采用熱注射法和溶解-沉淀法合成全無機含鉛鈣鈦礦量子點，合成的量子點具有良好的單分散性、高熒光量子點效率、窄譜帶發(fā)射以及可調的發(fā)光。

但是，使用油酸和油胺修飾合成的鈣鈦礦量子點的水和熱穩(wěn)定性較差（j.am.chem.soc.2016,138,5749;angew.chem.int.edit.,2017,doi:10.1002/anie.201703703），這直接影響鈣鈦礦量子點的應用性能和前景。雖然文獻報道使用x射線輻射、介孔二氧化硅吸附、二氧化硅的包覆等方法可以改善量子點在潮濕空氣中穩(wěn)定性，但是量子點的水和熱穩(wěn)定性仍然不能滿足實際應用的需求。

因此，解決全無機鈣鈦礦量子點的水和熱穩(wěn)定性對量子點在光電器件領域的具有深遠的意義。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明根據(jù)現(xiàn)有技術中的不足，提供了一種全無機含鉛鹵化物鈣鈦礦量子點熒光粉的制備方法。

本發(fā)明通過使用烷基磷酸作為表面活性劑，制備出有機磷酸酯作為框架包覆的鈣鈦礦量子點復合物熒光粉，并通過烷基磷酸的濃度、自組裝溫度等實現(xiàn)對全無機含鉛鈣鈦礦量子點的性能調控，提高量子點的穩(wěn)定性，從而滿足全無機鈣鈦礦量子點的水和熱穩(wěn)定性。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：

一種全無機含鉛鹵化物鈣鈦礦量子點熒光粉的制備方法，包括如下步驟：

s1.將金屬鹵化物csx和pbx2、烷基磷酸、胺類表面活性劑加入n,n-二甲基甲酰胺中得到前軀體溶液；

s2.將前軀體溶液加入甲苯中，得到全無機含鉛鈣鈦礦量子點溶液；

s3.將s2中全無機含鉛鈣鈦礦量子點溶液離心，清洗后自組裝成所述全無機含鉛鹵化物鈣鈦礦量子點熒光粉。

優(yōu)選地，金屬鹵化物csx和pbx2的混合摩爾比為1：（1~3）。

優(yōu)選地，s2中前軀體溶液與甲苯的混合體積比為1:（8~15）。

優(yōu)選地，s1中元素x為cl、br或i，烷基磷酸為正己基磷酸、正十四烷基磷酸或正十八烷基磷酸。

優(yōu)選地，s1中烷基磷酸在前驅體溶液中的濃度為5mg/ml~11mg/ml。

優(yōu)選地，s1中胺類表面活性劑為油胺、十八胺、十六胺、丁胺中的一種或多種。

優(yōu)選地，s2中將前軀體溶液快速注入甲苯中，并攪拌，攪拌的速度為500~1500r/min。

優(yōu)選地，s3中自組裝溫度為25℃~50℃，自組裝反應的時間為24~48小時。

優(yōu)選地，s1中前驅體溶液的制備在室溫下進行。

本發(fā)明同時保護所述的制備方法制備得到的熒光粉材料。

利用上述熒光粉材料制備得到的光電器件也在本發(fā)明保護范圍內(nèi)。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點及有益效果：

本發(fā)明提供一種簡單的沉淀法制備全無機含鉛鹵化物鈣鈦礦量子點熒光粉；本發(fā)明反應溫度較低、反應時間較短、操作簡單、重復率高、可量產(chǎn)；本發(fā)明合成出來的熒光粉不但具有較高的熒光量子效率、窄譜帶發(fā)射、寬色域而且具有強的水穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。

附圖說明

圖1為實施例1制備的全無機含鉛鹵化物量子點溶液的tem圖。

圖2為實施例2制備的全無機含鉛鹵化物鈣鈦礦量子點熒光粉的tem圖。

圖3為實施例1制備的全無機含鉛鹵化物量子點溶液的光致發(fā)光圖。

圖4為實施例2制備的全無機含鉛鹵化物鈣鈦礦量子點熒光粉的光致發(fā)光圖。

圖5為實施例3制備的全無機含鉛鹵化物鈣鈦礦量子點熒光粉的光致發(fā)光圖。

圖6為實施例8的全無機含鉛鹵化物鈣鈦礦量子點熒光粉浸泡水中不同時間后的光致發(fā)光發(fā)光圖。

圖7為實施例9的全無機含鉛鹵化物鈣鈦礦量子點熒光粉加熱至不同溫度后的光致發(fā)光圖。

具體實施方式

以下結合具體實施例和附圖進一步說明本發(fā)明，其實施例在附圖中圖示并在后面加以說明，給出了部分詳細的實施方式和具體的操作過程。除非特別說明，本發(fā)明采用的試劑、方法和設備為本技術領域常規(guī)試劑、方法和設備。

實施例1

本實施例采用溶解-沉淀法，室溫下合成全無機含鉛鹵化物量子點，具體包含如下步驟：

（1）將金屬鹵化鹽csbr和pbbr2按照摩爾比1:1加入dmf溶液中，1000r/min的磁力攪拌下直至金屬鹵化鹽csbr和pbbr2完全溶解。

（2）向（1）中得到的金屬鹵化鹽的dmf溶液中，加入150mg(10mg/ml)的十四烷基磷酸和1ml的油胺作為表面活性劑，同時十四烷基膦酸作為有機磷酸鹽的前驅體。在磁力攪拌下，形成均勻的混合溶液作為反應前驅體。

（3）將1ml的前驅體溶液快速加入快速攪拌的10ml甲苯溶液中，反應生成量子點反應溶液。

（4）將上述量子點反應溶液進行離心處理，傾倒上層清液，并將沉淀重新分散甲苯溶液中，超聲分散最終獲得cspbbr3的量子點溶液。

實施例2

基于實施案例1，將實施案例1制備的cspbbr3量子點反應溶液，3次離心清洗，量子點的沉淀在空氣中35℃保持48小時，通過自組裝形成cspbbr3量子點/十四烷基磷酸鹽的復合熒光粉。

參照實施例2，區(qū)別在于，所有原料使用的的量均擴大為實施例1中的4倍，從而量產(chǎn)量子點熒光粉。最終，一次性獲得1.5克cspbbr3量子點/十四烷基磷酸鹽的復合熒光粉。

實施例3

與實施例2類似，區(qū)別在于，將實施例2中的csbr和pbbr2摩爾比1:1改為csi和pbi2摩爾比1:1，即可獲得cspbi3量子點/十四烷基磷酸鹽的復合熒光粉。

實施例4

與實施例2類似，區(qū)別在于，將實施例2中的csbr和pbbr2摩爾比1:1改為cscl和pbcl2摩爾比1:1,即可獲得cspbcl3量子點/十四烷基磷酸鹽的復合熒光粉。

實施例5

與實施例2類似，區(qū)別在于，將實施例2中的十四烷基膦酸改變?yōu)檎和榱姿?，既可以獲得cspbbr3量子點/正己烷烷基磷酸鹽的復合熒光粉。

實施例6

與實施例2類似，區(qū)別在于，將實施例2中的油胺改變?yōu)槭?，即獲得cspbbr3量子點/十四烷基磷酸鹽的復合熒光粉。

實施例7

與實施例2類似，區(qū)別在于，將實施例2中的有機磷酸鹽的自組裝溫度由35℃改為50℃，即獲得cspbbr3量子點/十四烷基磷酸鹽的復合熒光粉。

實施例8耐水性測試

為了檢驗量子點熒光粉的耐水性能，將實施例2中制備的cspbbr3量子點/十四烷基磷酸鹽的復合熒光粉浸泡水中，同時檢測浸泡不同時間后的熒光光譜，并與熒光粉原始熒光強度對比，如圖6所示。cspbbr3量子點/十四烷基磷酸鹽的復合熒光粉浸泡500分鐘后，其熒光強度依然保持熒光粉初始強度的80%。由此可見，復合熒光粉具有優(yōu)異的耐水性能。

實施例9熱穩(wěn)定性測試

為了檢驗量子點熒光粉的熱穩(wěn)定性，將實施例2中制備的cspbbr3量子點/十四烷基磷酸鹽的復合熒光粉在空氣中，加熱至不同溫度，檢測不同溫度下的熒光光譜，并與熒光粉原始熒光強度對比，如圖7所示。cspbbr3量子點/十四烷基磷酸鹽的復合熒光粉加熱至400k后，其熒光強度保持熒光粉初始（300k）強度的42%。由此可見，復合熒光粉具有良好的發(fā)光熱穩(wěn)定性。

由圖1和圖2對比可以發(fā)現(xiàn)cspbbr3量子點均勻的嵌入十四烷基膦酸鹽的框架中。由圖3和圖4對比可以發(fā)現(xiàn)cspbbr3量子點嵌入十四烷基膦酸鹽后的發(fā)光性能并沒有明顯改變（圖5中對比也未改變）。同時，此方法可以適用于批量合成量子點/有機磷酸鹽復合熒光粉，簡單的一次實驗可以獲得1.5克高質量的cspbbr3量子點/十四烷基膦酸鹽復合熒光粉，其產(chǎn)率為90%。通過耐水和耐高溫的實驗可以證明cspbbr3量子點/十四烷基膦酸鹽復合熒光粉不僅具有優(yōu)異的發(fā)光性能，而且具有良好的耐水性能和熱穩(wěn)定性。