一种多晶-单晶异质结构的钙钛矿/碳量子点/多聚物荧光增强膜的制备方法与流程

本发明属于复合材料领域，具体涉及量子点膜及其制备方法，特别是涉及一种多晶-单晶异质结构的钙钛矿/碳量子点/多聚物荧光增强膜及其制备方法，应用于新型显示。

背景技术：

1、量子点具备色域广、发光效率高、成本低、可溶液加工等优异的光电特性，因此在新型显示领域受到了广泛的关注，极具市场前景。钙钛矿量子点是目前研究最热门的材料之一，其接近100％的荧光效率和极窄的发射光谱都使其备受瞩目，基于钙钛矿量子点的量子点膜技术也都取得了巨大的进步。

2、现有技术中，cn 116376547 a，本发明提供一种固态钙钛矿量子点复合材料及其制备方法和应用，所述制备方法包括以下步骤：(1)将铅源、铯源和配体在溶剂中混合，反应得到钙钛矿量子点前驱体溶液；(2)将所述钙钛矿量子点前驱体溶液和含有卤素原子的硅烷偶联剂混合，进行反应，降温，水解得到所述固态钙钛矿量子点复合材料。本发明在固态钙钛矿量子点复合材料的合成过程中添加含有卤素原子的硅烷偶联剂作为卤素源，不仅可以提供充足的卤素源，形成稳定的多齿配体对钙钛矿量子点的卤空位点进行钝化，而且可以在固态钙钛矿量子点周围形成富卤素环境，使固态钙钛矿量子点的水稳定性得到提升的同时，可以进一步提高热稳定性。

3、然而，钙钛矿量子点本身具有物理不稳定性和化学不稳定性，分解能较低，离子易发生扩散进而分解；钙钛矿量子点在环境中也极易和水分子、空气及光照发生反应，产生相分离，从而影响钙钛矿量子点膜在新型显示领域的稳定性。因此，如何更有效地提高钙钛矿量子点膜的稳定性是亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提出多晶-单晶异质结构的钙钛矿/碳量子点/多聚物荧光增强膜及其制备方法：通过将单晶碳量子点覆盖在多晶钙钛矿间隙中以形成多晶-单晶异质结构，不仅将激子限制在钙钛矿内进行辐射复合，还钝化了钙钛矿的表面缺陷，提高了能量转移到钙钛矿量子点的几率，有效提高了发光效率和亮度。最后，将高分子多聚物与多晶-单晶钙钛矿混合均匀以得到高发光效率高稳定性的荧光增强膜。

2、一种多晶-单晶异质结构的钙钛矿/碳量子点/多聚物荧光增强膜的制备方法，包括下述制备步骤：

3、s1制备多晶-单晶异质结构的钙钛矿

4、s2多晶钙钛矿/单晶碳量子点异质材料的制备

5、将5ml钙钛矿/碳量子点前驱液滴涂在硅片上，80℃退火处理10分钟以完成多晶钙钛矿/单晶碳量子点异质材料的制备；

6、s3钙钛矿/碳量子点/多聚物墨水的制备

7、将硅片上生长的多晶钙钛矿/单晶碳量子点剥离，利用硅藻土作为介质，以石油醚和乙酸乙酯为洗脱剂，对产物进行柱层析分离，除去不溶杂质后溶解于3ml甲苯溶液中形成澄清的溶液后，缓慢加入0.5mmol聚合物以完成多聚物在多晶钙钛矿/单晶碳量子点材料上的包覆，形成钙钛矿/碳量子点/多聚物墨水。

8、s4钙钛矿/碳量子点/多聚物荧光增强膜的制备

9、将钙钛矿/碳量子点/多聚物墨水采用刮涂法涂布在基材表面，并立刻进行紫外光照射光固化以形成钙钛矿/碳量子点/多聚物荧光增强膜。

10、作为本方案的进一步的改进，所述多聚物为聚氨酯丙烯酸类多聚物、聚脲氨基甲酸酯、聚溴二苯醚中的任意一种或多种。

11、多聚物可以提供稳定的物理和化学环境，减少了荧光物质的猝灭或光损耗。此外，多聚物还可以通过能量传递的方式，将激发能量有效地传递给荧光物质，从而进一步提高荧光效率。

12、再者，多聚物可以作为荧光物质的保护层，通过化学键合等方式将荧光物质固定在材料体系中，提高其结构稳定性。

13、作为本方案的进一步的改进，所述多聚物为聚脲氨基甲酸酯。

14、作为本方案的进一步的改进，

15、多晶-单晶异质结构的钙钛矿的结构式为：abx3、a4bx6、ab2x5、a2bx4、a3b2x9、am-1bm+1x3m+1，m≥2中的至少两种构成。

16、作为进一步的改进，所述a为ch3nh3+、nh2chnh2+、c(nh2)3+、cs+、li+、na+、k+、rb+或q中的任意一种或多种。

17、作为本方案的进一步的改进，所述q选自芳香基或者碳原子数不小于3的烷基有机胺阳离子中的至少一种。

18、作为本方案的进一步的改进，所述b为pb2+、cu2+、sn2+、mn2+、zn2+、cd2+、ge2+、sr2+、bi3+、eu2+、yb2+、sb3+、tl3+、in3+、cu2+、ag+中的至少一种构成。

19、作为本方案的进一步的改进，所述x选自阴离子cl-，br-，i-，scn-中的至少一种。

20、作为本方案的进一步的改进，

21、所述s1制备多晶-单晶异质结构的钙钛矿，包括下述制备步骤：

22、s11钙钛矿/碳量子点前驱液的制备

23、s12将10mmol溴化铅pbbr2与2mmol蔗糖脂肪酸酯混合均匀，并进一步加入10mmol溴化铯充分搅拌均匀，完成钙钛矿/碳量子点前驱液的制备。

24、本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

25、一种多晶-单晶异质结构的钙钛矿/碳量子点/多聚物膜及其制备方法，通过将单晶碳量子点覆盖在多晶钙钛矿间隙中以形成多晶-单晶异质结构，不仅将激子限制在钙钛矿内进行辐射复合，还钝化了钙钛矿的表面缺陷，提高了能量转移到钙钛矿量子点的几率，有效提高了发光效率和亮度。

26、本发明中定向选择的多聚物可以提供稳定的物理和化学环境，减少了荧光物质的猝灭或光损耗。此外，多聚物还可以通过能量传递的方式，将激发能量有效地传递给荧光物质，从而进一步提高荧光效率。再者，多聚物可以作为荧光物质的保护层，通过化学键合等方式将荧光物质固定在材料体系中，提高其结构稳定性。

27、再者，将高分子多聚物与多晶-单晶钙钛矿混合均匀以得到高发光效率高稳定性的荧光增强膜。

28、本发明制得的多晶-单晶异质结构的钙钛矿/碳量子点/多聚物膜，发光峰位为517～519nm，200小时荧光强度衰减比例最佳为4.4％，荧光量子产率最佳为93％。

技术特征：

1.一种多晶-单晶异质结构的钙钛矿/碳量子点/多聚物荧光增强膜的制备方法，其特征在于，包括下述制备步骤：

2.根据权利要求1所述的多晶-单晶异质结构的钙钛矿/碳量子点/多聚物荧光增强膜的制备方法，其特征在于，所述多聚物为聚氨酯丙烯酸类多聚物、聚脲氨基甲酸酯、聚溴二苯醚中的任意一种或多种。

3.根据权利要求1所述的多晶-单晶异质结构的钙钛矿/碳量子点/多聚物荧光增强膜的制备方法，其特征在于，所述多聚物为聚脲氨基甲酸酯。

4.根据权利要求1所述的多晶-单晶异质结构的钙钛矿/碳量子点/多聚物荧光增强膜的制备方法，其特征在于，

5.根据权利要求4所述的多晶-单晶异质结构的钙钛矿/碳量子点/多聚物荧光增强膜的制备方法，其特征在于，所述a为ch3nh3+、nh2chnh2+、c(nh2)3+、cs+、li+、na+、k+、rb+或q中的任意一种或多种。

6.根据权利要求1所述的多晶-单晶异质结构的钙钛矿/碳量子点/多聚物荧光增强膜的制备方法，其特征在于，所述q选自芳香基或者碳原子数不小于3的烷基有机胺阳离子中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的多晶-单晶异质结构的钙钛矿/碳量子点/多聚物荧光增强膜的制备方法，其特征在于，所述b为pb2+、cu2+、sn2+、mn2+、zn2+、cd2+、ge2+、sr2+、bi3+、eu2+、yb2+、sb3+、tl3+、in3+、cu2+、ag+中的至少一种构成。

8.根据权利要求1所述的多晶-单晶异质结构的钙钛矿/碳量子点/多聚物荧光增强膜的制备方法，其特征在于，所述x选自阴离子cl-，br-，i-，scn-中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的多晶-单晶异质结构的钙钛矿/碳量子点/多聚物荧光增强膜的制备方法，其特征在于，

技术总结
本发明公布了一种多晶‑单晶异质结构的钙钛矿/碳量子点/多聚物荧光增强膜的制备方法，包括下述制备步骤：S1制备多晶‑单晶异质结构的钙钛矿；S2多晶钙钛矿/单晶碳量子点异质材料的制备；S3钙钛矿/碳量子点/多聚物墨水的制备；S4钙钛矿/碳量子点/多聚物荧光增强膜的制备：将钙钛矿/碳量子点/多聚物墨水采用刮涂法涂布在基材表面，并立刻进行紫外光照射光固化以形成钙钛矿/碳量子点/多聚物荧光增强膜。本发明制得的多晶‑单晶异质结构的钙钛矿/碳量子点/多聚物膜，发光峰位为517～519nm，200小时荧光强度衰减比例最佳为4.4％，荧光量子产率最佳为93％。

技术研发人员：王晓武,曹璠
受保护的技术使用者：苏州量点新材料科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15