无金属钙钛矿量子点DABCO-NH.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910432075.X (22)申请日 2019.05.20 (71)申请人 南京工业大学 地址 210000 江苏省南京市鼓楼区新模范 马路5号 (72)发明人 刘文超冯贤斌宋挺辉方庭森 居红梅朱凡凡 (51)Int.Cl. C09K 11/06(2006.01) C09K 11/61(2006.01) (54)发明名称 无金属钙钛矿量子点DABCO-NH4X3（X=Cl, Br,I） 的制备方法 (57)摘要 本发明涉及一种无金属钙钛矿量子点 DABCO-NH4X3(X。

2、Cl， Br， I)的制备方法， 包括如 下步骤： (1)将NH4X(XCl， Br， I)固体溶解在N-N 二甲基甲酰胺和HX酸的混合溶液中， 再向其中加 入一 定 量的 油酸 和正 辛 胺 ； ( 2 )将 D A BCO (diazabicyclooctane)固体加入到上述前驱体 溶液中， 充分反应， 加入乙酸乙酯， 迅速产生白色 固体； (3)用环己烷洗涤离心， 真空干燥， 得到成 品。 本发明利用长链的油酸和正辛胺， 在室温条 件下有效控制NH4X与DABCO的反应过程， 最后制 备无金属钙钛矿量子点DABCO-NH4X3。 这种方法 具有反应时间短、 操作简单、 成本低等优点， 。

3、是一 种全新的制备DABCO-NH4X3量子点的方法。 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 CN 110028955 A 2019.07.19 CN 110028955 A 1.一种无金属钙钛矿量子点DABCO-NH4X3(XCl， Br， I)的制备方法， 其特征在于包含如 下步骤： (1)将NH4X(XCl， Br， I)固体溶解在N-N二甲基甲酰胺和HX酸的混合溶液中， 向其中加 入一定量的油酸和正辛胺， 搅拌反应30分钟使之完全溶解； (2)将DABCO(diazabicyclooctane)固体加入到上述前驱体溶液中， 继续搅拌反应30分 钟， 加入乙酸乙酯， 迅速产生白色固体； 。

4、(3)用环己烷洗涤， 在12000r/min高速离心机中离心3次， 40真空干燥6小时， 得到成 品。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于步骤(1)中， 所述N-N二甲基甲酰胺和HX酸的 混合溶液中两者体积比为4 1。 3.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于步骤(1)中， 所述油酸和正辛胺的体积比为2 1。 4.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于步骤(3)中， 所述洗涤溶液为环己烷。 权利要求书 1/1 页 2 CN 110028955 A 2 无金属钙钛矿量子点DABCO-NH4X3（X=Cl,Br,I） 的制备方法 技术领域 0001 本发明涉及光电材料领域， 具体涉及无金。

5、属钙钛矿量子点DABCO-NH4X3(XCl， Br， I)的制备方法。 背景技术 0002 人类的生产和生活需要能源， 大量通过燃烧煤炭、 天然气等化石能源带来的能源 枯竭和环境问题却日益严重， 对于新型绿色能源的开发利用已经成为可持续发展战略的重 大课题。 在现有的各种新能源技术中， 光电转换无疑是最具前景的方向之一。 0003 无金属钙钛矿， 由于无需引入金属元素， 无金属钙钛矿可以有效地避免部分重金 属毒性、 成本昂贵等问题， 以满足对材料节能、 经济、 环保的要求。 更重要的是， 全有机组成 能为该类材料带来更为广泛的化学多样性、 结构柔性、 甚至无机钙钛矿不具备的新功能特 性。 0。

6、004 此前报道的此类无金属钙钛矿材料均为单晶结构， 本发明首次实现了纳米结构的 无金属钙钛矿量子点DABCO-NH4X3的制备， 这种材料由于不含金属， 具备柔韧性、 易加工、 低 能耗、 低污染等特质， 在压电器件、 纳米机器人等领域具有广泛的应用前景 0005 据申请人了解， 目前无金属钙钛矿量子点DABCO-NH4X3(XCl， Br， I)的制备方法还 没有被报道过， 是一种全新的合成方法。 发明内容 0006 本发明的目的是制备纳米级的无金属钙钛矿DABCO-NH4X3量子点， 由于没有引入金 属元素， 无金属钙钛矿有效地避免重金属毒性、 成本昂贵等问题， 满足对材料节能、 环保的。

7、 要求。 同时其全有机结构能为该类材料带来更为广泛的化学多样性、 结构柔性和无机钙钛 矿不具备的新功能特性。 0007 本发明的具体技术方案如下： 一种无金属钙钛矿量子点DABCO-NH4X3(XCl， Br， I)的制备方法， 包括如下步骤： (1)将NH4X(XCl， Br， I)固体溶解在N-N二甲基甲酰胺和HX酸的混合溶液中， 向其中加 入 一 定 量 的 油 酸 和 正 辛 胺 ， 搅 拌 反 应 3 0 分 钟 使 之 完 全 溶 解 ； ( 2 ) 将 D A B C O (diazabicyclooctane)固体加入到上述前驱体溶液中， 继续搅拌反应30分钟， 加入乙酸乙 酯。

8、， 迅速产生白色固体； (3)用环己烷洗涤， 在12000r/min高速离心机中离心3次， 40真空干燥6小时， 得到成 品。 0008 步骤(1)中， 所述N-N二甲基甲酰胺和HX酸的混合溶液中两者体积比为4 1。 少量的 HX酸可以为反应提供充分的卤素离子， 使DABCO-NH4X3反应完全。 0009 步骤(1)中， 所述油酸和正辛胺的体积比为2 1。 正辛胺为长链胺， 可以在晶体结晶 过程中迟缓晶体的生长速度， 从而调节纳米晶体的结晶过程。 而晶体表面的油酸则可以提 供一定的空间位阻来防止晶体的可逆分解， 同时使晶体表面钝化来提高整个反应前驱体的 说明书 1/3 页 3 CN 1100。

9、28955 A 3 稳定性。 合理的油酸和正辛胺体积比， 可以有效调节DABCO-NH4X3的反应过程。 0010 步骤(3)中， 所述洗涤溶液为环己烷。 0011 本发明将NH4X固体溶解在N-N二甲基甲酰胺和HX酸的混合溶液中， 再向其中加入 一定量的油酸和正辛胺， 将DABCO固体加入到上述前驱体溶液中， 充分反应， 加入乙酸乙酯， 迅速产生白色固体， 用环己烷洗涤离心， 真空干燥， 得到成品。 主要利用油酸和正辛胺的混 合溶液， 在室温条件下有效控制NH4X与DABCO的反应过程， 第一次使这类材料的尺寸达到纳 米级。 这种方法具有反应时间短， 操作简单， 成本低等优点， 是一种全新的。

10、制备 DABCO-NH4X3 量子点的方法。 附图说明 0012 图1为实施例1、 实施例2、 实施例3制备的DABCO-NH4Cl3， DABCO-NH4Br3， DABCO- NH4I3成品的XRD图谱； 图2为实施例3中所获得的成品的TEM图谱； 图3为实施例3中所获得的成品的紫外可见吸收和荧光光谱。 具体实施方式 0013 实施例1 向100mL单颈烧瓶中加入20mL N-N二甲基甲酰胺和5mL盐酸， 称取10mmol氯化铵固体， 搅拌使之完全溶解， 再向其中加入2mL油酸和1mL正辛胺， 搅拌30分钟， 最后称取10mmol DABCO固体单独溶解在N-N二甲基甲酰胺中后逐滴加入到前。

11、驱体溶液中， 继续搅拌30分钟， 向其中加入40mL乙酸乙酯， 迅速产生白色沉淀， 将溶液在12000r/min高速离心机中洗涤离 心3次， 将洗涤离心后固体于40下真空干燥6小时， 得到DABCO-NH4Cl3成品。 图1的XRD图可 以看出其所有的衍射峰都和标准卡对应， 进一步确认成功制备了 DABCO-NH4Cl3成品。 而图2 的DABCO-NH4Cl3钙钛矿的TEM图， 可以清楚的发现 DABCO-NH4Cl3区别于传统的单晶结构， 而 是DABCO-NH4Cl3量子点。 0014 实施例2 向100mL单颈烧瓶中加入20mL N-N二甲基甲酰胺和5mL氢溴酸， 称取10mmol溴化。

12、铵固 体， 搅拌使之完全溶解， 再向其中加入2mL油酸和1mL正辛胺， 搅拌30分钟， 最后称取10mmol DABCO固体单独溶解在N-N二甲基甲酰胺中后逐滴加入到前驱体溶液中， 继续搅拌30分钟， 向其中加入40mL乙酸乙酯， 迅速产生白色沉淀， 将溶液在12000r/min高速离心机中洗涤离 心3次， 将洗涤离心后固体于40下真空干燥6小时， 得到DABCO-NH4Br3成品。 图1的XRD图可 以看出其所有的衍射峰都和标准卡对应。 0015 实施例3 向100mL单颈烧瓶中加入20mL N-N二甲基甲酰胺和5mL氢碘酸， 再加入2mL磷酸来防止 I-氧化， 称取10mmol氯化铵固体，。

13、 搅拌使之完全溶解， 再向其中加入2mL油酸和1 mL正辛胺， 搅拌30分钟， 最后称取10mmol DABCO固体单独溶解在N-N二甲基甲酰胺中后逐滴加入到前 驱体溶液中， 继续搅拌30分钟， 向其中加入40mL乙酸乙酯， 迅速产生白色沉淀， 将溶液在 12000r/min高速离心机中洗涤离心3次， 将洗涤离心后固体于40下真空干燥6小时， 得到 DABCO-NH4I3成品。 图1的XRD图可以看出其所有的衍射峰都和标准卡对应。 说明书 2/3 页 4 CN 110028955 A 4 0016 实施例4 通过紫外可见吸收和荧光光谱分别对上述实施例3制得的DABCO-NH4I3量子点溶液的 。

14、光学吸收和发光特性进行了分析。 如图3即为DABCO-NH4I3量子点溶液的紫外吸收和荧光光 谱图。 根据公式( hv)nA(hv-Eg)， 其中 ， h， v， Eg和A分别是吸光系数、 普朗克常量、 光子频 率、 半导体禁带宽度和常数， n值取决于半导体的带间跃迁类型， 即直接带隙还是间接带隙， 我们将DABCO-NH4I3样品的吸收光谱曲线拟合成( hv)2与hv之间的关系曲线(图3插图)， 发 现含I-的DABCO-NH4I3样品的带隙为2.89eV， 在波长482nm处有最大的光致发光峰。 0017 本发明不限于上述实施方式， 任何采用与本结构相同或相似的制备方法， 均在本 发明的保护范围内。 说明书 3/3 页 5 CN 110028955 A 5 图1 图2 说明书附图 1/2 页 6 CN 110028955 A 6 图3 说明书附图 2/2 页 7 CN 110028955 A 7 。