公开/公告号CN114058366A
专利类型发明专利
公开/公告日2022-02-18
原文格式PDF
申请/专利权人 吉林大学;
申请/专利号CN202111514814.3
申请日2021-12-13
分类号C09K11/02(2006.01);C09K11/66(2006.01);B82Y20/00(2011.01);B82Y30/00(2011.01);B82Y40/00(2011.01);
代理机构长春吉大专利代理有限责任公司 22201;长春吉大专利代理有限责任公司 22201;
代理人刘世纯;王恩远
地址 130012 吉林省长春市长春高新技术产业开发区前进大街2699号
入库时间 2023-06-19 15:49:21
法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
2022-03-08
实质审查的生效 IPC(主分类):C09K11/02 专利申请号:2021115148143 申请日:20211213
实质审查的生效
技术领域
本发明属于钙钛矿纳米晶技术领域，具体涉及一种利用双氨基配体稳定钙钛矿纳米晶的方法及由该双氨基配体稳定的钙钛矿纳米晶。
背景技术
无机铯金属卤化物纳米晶体(钙钛矿纳米晶)由于其具有窄带发射、在整个可见光谱范围内易于调谐，以及高光致发光量子产率(PL QY)等特性而受到极大关注(NanoLett.2015,15,3692-3696)。此外，钙钛矿纳米晶(PNCs)还具有低晶体形成能、固有缺陷容差及良好的PL效率，并且易于制备，即使没有惰性气体保护，也可以在室温下制备具有优异光学性能的无需钝化的PNCs(Science.2017,358,745-750；Adv.Funct.Mater.2016,26,2435-2445)。这种易于制备的优点使得PNCs为胶体数控领域带来了大量的技术优势。然而，PNCs通常对环境刺激(光、热、湿气)的稳定性较差，这导致PNCs在基于溶液的纯化和储存过程中易于相变或分解。为提高PNCs的环境稳定性，通常所采用的方法是将PNCs嵌入到惰性聚合物或二氧化硅基质中，但这种方法会对PNCs的电荷转移特性产生不利影响(Angew.Chem.2021,60,7488-7501)。因此，在不影响其半导体特性的情况下，通过在溶液中适当的表面修饰来稳定PNCs成为迄今为止最重要且最具挑战性的任务之一。
PNCs的不稳定性在很大程度上是无机核和表面有机配体之间结合的不够稳定而造成的。配体容易脱落从而导致纳米晶边界上产生缺陷，水、氧或极性溶剂可以被暴露的缺陷位点吸收，从而导致PNCs的相变或分解。目前，各种市售的表面活性剂，例如油胺(OLA)、油酸(OA)、十二烷基苯磺酸(DBSA)、两性离子配体、链烷硫醇盐、2,2'-亚氨基二苯甲酸(IDA)、三辛基氧化膦(TOPO)、仲脂肪胺和烷基膦酸均已被用作配体或改性剂来稳定PNCs。特别是十二烷基苯磺酸(DBSA)和两性离子配体被证明是在纯化和储存过程中稳定CsPbBr
发明内容
本发明的目的是提供一种利用双氨基配体稳定钙钛矿纳米晶的方法及由该双氨基配体稳定的钙钛矿纳米晶。区别于以往稳定PNCs的方法，本发明采用了一种稳定钙钛矿纳米晶的新型双氨基配体，其能够稳定CsPbI
本发明所述的双氨基配体，其名称为N'-(2-氨乙基)-N'-十六烷基乙烷-1,2-二胺(N'-(2-aminoethyl)-N'-hexadecylethane-1,2-diamine，简称为AHDA，其结构式如下所示，合成方法见文献Front.Mater.Sci.2012,6,268)。文献中通过熔融反应和回流法合成了白色固体AHDA，其结构新颖，与单个氨基的配体相比，AHDA的双氨基结构具有更多可与PNCs表面结合的作用位点，使AHDA以超强的结合力螯合在PNCs表面。这种锚定边缘可以有效地保护PNCs免受各种环境诱导的分解与相变。双氨基配体稳定PNCs的这一方法，能够有效的解决PNCs不稳定的问题，将实现制备稳定的PNCs，并且使PNCs在光电子领域的工业化生产及应用成为了可能。
本发明所述的利用双氨基配体稳定钙钛矿纳米晶的方法，其步骤如下：
利用AHDA稳定CsPbI
利用AHDA稳定CsPbX
利用AHDA稳定FAPbI
本发明的方法有如下优点：首先，双氨基配体(AHDA)作为稳定钙钛矿纳米晶的配体是第一次提出使用，方法创新，且易操作，双氨基稳定钙钛矿纳米晶的结构新颖、性质稳定；其次，AHDA稳定PNCs的方法，对包括CsPbI
附图说明
图1为实施例1中制得的AHDA-CsPbI
图2为实施例1中制得的AHDA-CsPbI
图3为实施例1中制得的AHDA-CsPbI
图4为实施例1中制得的AHDA-CsPbI
图5为实施例1中制得的AHDA-CsPbI
图6为实施例1中制得的AHDA-CsPbI
图7为实施例2中制得的AHDA-CsPbX
图8为实施例2中制得的AHDA-CsPbX
图9为实施例3中制得的(a)AHDA-FAPbI
图10为实施例3中制得的(a)AHDA-FAPbI
具体实施方式
实施例1
将10mL ODE、510mg AHDA 和200mg PbI
图1中给出了制得的AHDA-CsPbI
图2中给出了进行15次的纯化循环过程中AHDA-CsPbI
图3中给出了进行15次的纯化循环过程中AHDA-CsPbI
图4中给出了进行15次的纯化循环过程中AHDA-CsPbI
图5中给出了进行15次的纯化循环过程中AHDA-CsPbI
图6中给出了进行15次的纯化循环过程中AHDA-CsPbI
实施例2
根据AHDA-CsPbI
图7中给出了进行6次纯化循环过程中AHDA-CsPbX
图8中给出了进行6次纯化循后AHDA-CsPbX
实施例3
利用AHDA稳定FAPbI
图9中给出了进行6次纯化循环过程中(a)AHDA-FAPbI
图10中给出了进行6次纯化循环过程后(a)AHDA-FAPbI
