本发明涉及钙钛矿材料,尤其涉及一种新型双钙钛矿cs2agsbbr6纳米晶及其合成
背景技术:
近年来,铅基钙钛矿材料被广泛应用于太阳能电池、光电探测器、发光显示等领域研究,具有广阔的应用前景。然而其中含有的重金属元素铅对人体和环境有害,而且铅基钙钛矿在空气中稳定性差,限制了其商业化生产及应用。寻找非铅且稳定性好的钙钛矿材料来成为当下研究热点和难点。
目前人们已经开始寻找非铅钙钛矿材料,作为元素周期表中与铅位于同一主族的元素,锡和锗已经被用来发展非铅钙钛矿,但这类材料的缺点是稳定性差,在空气中容易被氧化。除此之外,正三价的铋和锑也可以形成钙钛矿结构,同时具有较高的稳定性,然而此类钙钛矿为二维或零维钙钛矿,载流子迁移率低,不适合用于光电子器件。一个可行的方案是用正一价和正三价的阳离子组合取代铅,形成所谓的非铅双钙钛矿结构,此类钙钛矿既具有三维钙钛矿结构又具有较高稳定性。目前基于正一价银(ag)和正三价铋(bi)的双钙钛矿cs2agbix6(x:cl,br,i)已经被合成出来。而基于正一价ag和正三价锑(sb)的双钙钛矿cs2agsbbr6尚未被报道。
技术实现要素:
本发明的目的是合成了一种新型的双钙钛矿材料即cs2agsbbr6双钙钛矿纳米晶体。
本发明目的是通过以下方式实现的:
cs2agsbbr6双钙钛矿纳米晶的制备方法,具体包括以下实验步骤:
(1)常温下将一定量的cs(oac),ag(oac),sb(oac)3加入一定比例的十八烯,油酸和油胺的混合物中。该混合物在110℃真空环境下搅拌45分钟。然后在氮气环境下将温度升至180℃
后,迅速将一定量的三甲基溴硅烷注入,反应三十秒后,将该反应物放入冰水混合物中讲至室温。将反应物进行8000转离心15分钟后,将上清液倒掉,保留橙红色的沉淀。该沉淀即为cs2agsbbr6纳米晶体。cs2agsbbr6纳米晶可以分散在正己烷或辛烷中形成胶体。
1.所述制备方法,其特征在于:控制步骤(1)cs(oac),ag(oac),sb(oac)3的摩尔比为0.71:0.5:0.5。
2.所述制备方法,其特征在于:控制步骤(1)十八烯,油酸,油胺的比例为10:2.5:0.66。
3.所述制备方法,其特征在于:控制步骤(1)三甲基溴硅烷的注射温度为180℃。本发明有益效果在于:
(1)本发明制备了一种新型双钙钛矿纳米晶即cs2agsbbr6纳米晶体。
(2)本发明制备的纳米晶可分散在溶剂中形成胶体。
附图说明
图1为实施例1制备的cs2agsbbr6纳米晶透射电子显微镜图(tem)
图2为实施例1制备的cs2agsbbr6纳米晶xrd数据
具体实施方式
下面结合附图及具体实施案例来对本发明作进一步的详细说明。
实施例1:将cs(oac)(0.71mmol),ag(oac)(0.5mmol),sb(oac)3(0.5mmol)溶解在十八烯(10ml),油酸(2.5ml)和油胺(0.66ml)中。该混合物在110℃真空环境下搅拌45分钟。然后在氮气环境下将温度升至180度,迅速将0.5ml三甲基溴硅烷注入,反应三十秒后,将该反应物放入冰水混合物中降至室温。然后将反应物进行8000转离心15分钟,然后将上清液倒掉,保留橙红色的沉淀。该沉淀即为cs2agsbbr6纳米晶。cs2agsbbr6纳米晶体可以分散在正己烷或辛烷中形成胶体。
表1cs2agsbbr6纳米晶原子坐标数据。
1.一种cs2agsbbr6双钙钛矿纳米晶的合成方法,其特征在于:包括以下步骤:
常温下将0.71mmolcs(oac),0.5mmolag(oac),0.5mmolsb(oac)3加入10ml十八烯、2.5ml油酸和0.66ml油胺的混合物中;该混合物在110℃真空环境下搅拌45分钟;然后在氮气环境下将温度升至180度后,将0.5ml三甲基溴硅烷注入,反应三十秒后,将该反应物放入冰水混合物中降至室温;然后将反应物进行8000转离心15分钟,然后将上清液倒掉,保留橙红色的沉淀;该沉淀即为cs2agsbbr6纳米晶体。
cs2agsbbr6纳米晶可以分散在正己烷或辛烷中形成胶体。
2.根据权利要求1所述的cs2agsbbr6双钙钛矿纳米晶的合成方法,其特征在于:控制步骤(1)中的cs(oac),ag(oac),sb(oac)3的摩尔比为0.71:0.5:0.5。
3.根据权利要求1所述的cs2agsbbr6双钙钛矿纳米晶的合成方法,其特征在于:十八烯,油酸,油胺的体积比例为10:2.5:0.66。
4.根据权利要求1或3所述的cs2agsbbr6双钙钛矿纳米晶的合成方法,其特征在于:控制步骤(1)三甲基溴硅烷的注射温度为180℃,量为0.5ml。
5.一种权利要求1-4任一所述合成方法合成的cs2agsbbr6双钙钛矿纳米晶。
6.一种权利要求5所述cs2agsbbr6双钙钛矿纳米晶在太阳能电池,光电探测器或发光显示设备中的应用。
技术总结