一种蓝光全无机CsPbBrxCl3-x钙钛矿纳米片的形貌调控方法与流程

本发明涉及光电显示照明用纳米材料技术领域，具体涉及一种纳米晶体的形貌调控方法，尤其涉及一种蓝光全无机cspbbrxcl3-x钙钛矿纳米片的形貌调控方法。

背景技术：

上世纪胶体量子点(quantumdots)的成功合成，为低维量子材料的发展打开了一扇新的大门。由于在三维尺度上的量子限域效应的存在，量子点的能级分布与其尺寸的大小密切相关。因此，目前研究人员大多是通过调控量子点的尺寸来调节这种材料的光电特性，而除此之外，通过进一步生长调控，调节材料的形貌，我们能得到仅在二维尺度或是一维尺度上具有量子限域效应的材料，即：量子棒(quantumrods)或纳米片(nanoplatelets)。其中，纳米片材料由于只在一个维度上受到量子限域效应，相较于量子点，纳米片的光谱展现出更明显的激子吸收峰和更窄的激发光半峰宽(约10nm)，因此，如果将纳米片应用于显示器件中，我们将得到更加纯净的显示颜色。

具有精确可调厚度的二维(2d)apbx3纳米晶体因其独特的性质，特别是量子限制效应而被认为是高性能光电子器件的有希望的候选者。尽管2d纳米片的制备取得了进展，但仍然存在一些挑战。例如，通常需要复杂且繁琐的步骤来获得均匀尺寸的纳米片，而且文献中报道的有采用不同的配体、改变油酸和油胺的比例、控制合成温度等来调控cspbbrxcl3-x纳米片的形貌，这些对cspbx3纳米片的形貌调控的方法大都比较复杂和麻烦。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种蓝光全无机cspbbrxcl3-x钙钛矿纳米片的形貌调控方法，通过调节注入铯源的量达到对合成的全无机cspbbrxcl3-x钙钛矿纳米片形貌调控的目的。

本发明的合成步骤为：

a)、制备铯源前驱体1

将0.1620～0.1635g铯源，0.45～0.5ml油酸和7～8ml十八烯(ode)加入到25ml的三口烧瓶中，在120℃下抽真空通氮气循环1h，然后加热到140℃直至溶液变为无色透明，然后在100℃下保温备用，即为油酸铯前驱体1。

b)、制备铅源前驱体2

按摩尔数总量为0.376mol，分别称量溴化铅(pbbr2)和氯化铅(pbcl2)，与9～10ml十八烯(ode)一起加入到50ml的三口烧瓶中搅拌均匀，在110℃下抽真空通氮气循环15min，然后加入0.8～1ml油酸(oa)和0.8～1ml油胺(ola)，继续在110℃下抽真空通氮气循环1h，然后通氮气，得到铅源前驱体2。

c)、合成cspbbrxcl3-x钙钛矿纳米片

将铅源前驱体2的温度升到150～170℃，向其中注入0.2～2ml铯源前驱体1，反应5～10s，然后马上冰水浴冷却至室温，最终得到全无机cspbbrxcl3-x钙钛矿纳米片；

当铯源的注入量为0.8±0.1ml时，合成的钙钛矿绝大部分为竖直方向的纳米片；当铯源的注入量为0.2～0.7ml时，合成的钙钛矿绝大部分为纳米晶；当铯源的注入量为0.9～2ml时，合成的钙钛矿竖直方向的纳米片的数量减少，水平方向的纳米片数量增多。

所述铯源为碳酸铯；

所述铅源为溴化铅和氯化铅。

本发明通过调节注入铯源的量达到对合成的全无机cspbbrxcl3-x钙钛矿纳米片形貌调控的目的。当铯源的注入量为0.8±0.1ml时，合成的钙钛矿绝大部分为竖直方向的纳米片；当铯源的注入量为0.2～0.7ml时，合成的钙钛矿绝大部分为纳米晶；当铯源的注入量为0.9～2ml时，合成的钙钛矿竖直方向的纳米片的数量减少，水平方向的纳米片数量增多。

此外，目前已有的形貌调控技术中有采用不同的配体、改变油酸和油胺的比例、控制合成温度等来调控cspbbrxcl3-x纳米片的形貌。相比已有的方法，本发明的形貌调控方法操作简单，可以直接通过改变铯源注入量达到对钙钛矿纳米片形貌调控的目的。

附图说明

图1为实施例1和实施例4合成的钙钛矿纳米片的光致发光和吸收光谱图；

图2为实施例1和实施例4合成的钙钛矿纳米片的透射电子显微镜图；

图3为实施例2和实施例5合成的钙钛矿纳米片的光致发光光谱图；

图4为实施例2和实施例5合成的钙钛矿纳米片的透射电子显微镜图；

图5为实施例3和实施例6合成的钙钛矿纳米片的光致发光光谱图；

图6为实施例3和实施例6合成的钙钛矿纳米片的透射电子显微镜图。

具体实施方式

下面以实施例对本发明进一步说明。

实施例1：

a)、制备铯源前驱体1

将0.1628g碳酸铯(cs2co3)，0.5ml油酸和8ml十八烯(ode)加入到25ml的三口烧瓶中，在120℃下抽真空通氮气循环1h，然后加热到140℃直至溶液变为无色透明，然后在100℃下保温备用，即为油酸铯前驱体1。

b)、制备铅源前驱体2

将0.0966g(0.2632mmol)溴化铅(pbbr2)，0.0314g(0.1128mmol)氯化铅(pbcl2)和10mlode加入到50ml的三口烧瓶中，在110℃下抽真空通氮气循环15min，然后加入1ml油酸和1ml油胺，继续在110℃下抽真空通氮气循环1h，然后通氮气得到铅源前驱体2。

c)、合成cspbbrxcl3-x钙钛矿纳米片

将铅源前驱体2的温度升到150℃，注入0.8ml铯源，反应5s，然后马上冰水浴冷却至室温，最终得到全无机cspbbrxcl3-x钙钛矿纳米片。

所合成的样品为铯源注入量正常时的cspbbr2.1cl0.9钙钛矿纳米片，其光致发光和吸收光谱图参见图1，当br:cl＝7:3时，发光峰在466.51nm，吸收峰在446nm；其透射电子显微镜图参见图2，合成的钙钛矿绝大部分为竖直方向的纳米片。

实施例2：

本实施例与实施例1相同，只是将实施例1中的铯源注入量改为0.4ml。

所合成的样品为铯源注入量减少时的cspbbr2.1cl0.9钙钛矿纳米片，其光致发光光谱图参见图3，当br:cl＝7:3时，发光峰在463.51nm；其透射电子显微镜图参见图4，合成的钙钛矿绝大部分为纳米晶。

实施例3：

本实施例与实施例1相同，只是将实施例1中的铯源注入量改为1.6ml。

所合成的样品为铯源注入量增多时的cspbbr2.1cl0.9钙钛矿纳米片，其光致发光光谱图参见图5，当br:cl＝7:3时，发光峰在475.53nm；其透射电子显微镜图参见图6，合成的钙钛矿竖直方向的纳米片的数量减少，水平方向的纳米片数量增多。

实施例4：

a)、制备铯源前驱体1

将0.1628g碳酸铯(cs2co3)，0.5ml油酸和8ml十八烯(ode)加入到25ml的三口烧瓶中，在120℃下抽真空通氮气循环1h，然后加热到140℃直至溶液变为无色透明，然后在100℃下保温备用，即为油酸铯前驱体1。

b)、制备铅源前驱体2

将0.069g(0.188mmol)溴化铅(pbbr2)，0.0522g(0.188mmol)氯化铅(pbcl2)和10mlode加入到50ml的三口烧瓶中，在110℃下抽真空通氮气循环15min，然后加入1ml油酸和1ml油胺，继续在110℃下抽真空通氮气循环1h，然后通氮气得到铅源前驱体2。

c)、合成cspbbrxcl3-x钙钛矿纳米片

将铅源前驱体2的温度升到150℃，注入0.8ml铯源，反应5s，然后马上冰水浴冷却至室温，最终得到全无机cspbbrxcl3-x钙钛矿纳米片。

所合成的样品为铯源注入量正常时的cspbbr1.5cl1.5钙钛矿纳米片，其光致发光和吸收光谱图参见图1，当br:cl＝1:1时，发光峰在449.21nm，吸收峰在428nm；其透射电子显微镜图参见图2，合成的钙钛矿绝大部分为竖直方向的纳米片。

实施例5：

本实施例与实施例3相同，只是将实施例3中的铯源注入量改为0.4ml。

所合成的样品为铯源注入量减少时的cspbbr1.5cl1.5钙钛矿纳米片，其光致发光光谱图参见图3，当br:cl＝1:1时，发光峰在442.44nm；其透射电子显微镜图参见图4，合成的钙钛矿绝大部分为纳米晶。

实施例6：

本实施例与实施例3相同，只是将实施例3中的铯源注入量改为1.6ml。

所合成的样品为铯源注入量增多时的cspbbr1.5cl1.5钙钛矿纳米片，其光致发光光谱图参见图5，当br:cl＝1:1时，发光峰在449.97nm；其透射电子显微镜图参见图6，合成的钙钛矿竖直方向的纳米片的数量减少，水平方向的纳米片数量增多。