Mn2+和Yb3+双掺杂CsPbBr3PMSCs及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于光电材料制备技术领域，尤其涉及一种Mn

背景技术

近年来，钙钛矿纳米材料因具有优异的光电性能在光电应用研究领域备受关注。其中，低维钙钛矿魔幻尺寸团簇(PMSCs,Perovskite Magic-Sized Clusters) 材料具有不连续的电子能级、量子限域效应、类分子态介尺度光致发光颜色可调、良好的光学稳定性和窄带发射色纯度高等优良特性，在生物成像、光催化、传感和高清显示等光电研究领域具有极大的应用前景。但是，PMSCs由于含铅毒性、光谱应用范围限制在可见光范围以及难以实现近红外发光和光致发光荧光量子产率(PLQYs)长期存储较低等不足，严重限制了在光电器件领域的开发和应用。尽管目前关于增强PMSCs的PLQYs和稳定性的策略已被提出，但是仍然面临着稳定性和光谱覆盖应用范围较难兼具的问题。

PMSCs材料由于具有粒子尺寸小(～2nm)、色纯度高、量子效应显著和易于功能化改性等独特性质具有十分广阔的商业前景和应用潜力。然而，PMSCs 材料存在光谱应用范围仅限于可见光区、含Pb

因此，亟需研究一种新的掺杂PMSCs材料，在可见光和近红外光范围内具有优异色纯度高、稳定性强、荧光寿命长和低毒的优点。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中的缺陷，提供一种Mn

为实现上述目的，本发明提供一种Mn

按比例称取CsBr和PbBr

将油酸和油胺按比例依次加入所述混合溶液1中，溶解后得到混合溶液2；

按比例称取含Mn

取所述前驱体溶液注入反溶剂中，得到Mn

高速离心洗涤纯化所述Mn

优选地，CsBr和PbBr

优选地，油酸和油胺的体积比为1：1～3：1，油酸和PbBr

优选地，含Mn

优选地，所述反溶剂为正己烷、甲苯、二氯甲烷和三氯甲烷中的任意一种，所述前驱体溶液和反溶剂的体积比为(0.5～2)：(2～20)。

优选地，高速离心的转速为7000～12000r/min，经多次高速离心，每次20-30 min，每次高速离心后取上清液，得到分离纯化后的Mn

优选地，溶解处理均为常温搅拌溶解；含Mn

本发明还提供一种采用上述制备方法制备得到的Mn

本发明还提供一种上述制备方法制备的Mn

本发明还提供一种光电器件，所述光电器件中包含有上述制备方法制备的 Mn

本发明采用上述技术方案的优点是：

本发明的Mn

本发明的Mn

本发明通过B位双掺杂有效降低了PMSCs存在的含铅毒性，其中Mn

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例1中Mn

图2为本发明对比例1中Mn

图3为本发明对比例3中未掺杂CsPbBr

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种Mn

按比例称取CsBr和PbBr

将油酸和油胺按比例依次加入所述混合溶液1中，溶解后得到混合溶液2；

按比例称取含Mn

取所述前驱体溶液注入反溶剂中，得到Mn

高速离心洗涤纯化所述Mn

其中，CsBr和PbBr

油酸和油胺的体积比为1：1～3：1，优选为(1.5～2.5)：1；油酸和PbBr

含Mn

所述反溶剂为正己烷、甲苯、二氯甲烷和三氯甲烷中的任意一种，优选为甲苯或二氯甲烷。所述前驱体溶液和反溶剂的体积比为(0.5～2)：(2～20)，优选为(0.8～1.2)：(8～15)。取所述前驱体溶液注入反溶剂中具体为：将放有搅拌子的反溶剂的玻璃瓶置于搅拌台上搅拌，然后将前驱体溶液用移液器量取后一次性快速注入到反溶剂中，常温下快速搅拌15～30min。

高速离心的转速为7000～12000r/min，优选为10000～12000r/min，经多次高速离心，每次20-30min，每次高速离心后取上清液，得到分离纯化后的Mn

本发明还提供一种采用上述的制备方法制备得到的Mn

本发明还提供一种如上述制备方法制备的Mn

本发明还提供一种光电器件，所述光电器件中包含有如上所述制备方法制备的Mn

实施例1

一种Mn

在室温条件下(温度：25℃，湿度：50％)，在手套箱内称取物质的量比为0.9：1的溴化铯(CsBr)和溴化铅(PbBr

然后，使用微量移液枪量取体积比为2：1的有机羧酸油酸(OA)和有机胺油胺(OAm)分别注入混合溶液1中并搅拌溶解，其中，有机羧酸油酸(OA) 的添加体积为1mL，有机胺油胺(OAm)的添加体积为0.5mL，得到混合溶液2；

随后，称取物质的量比为1：1的MnBr

按上述前驱体溶液与反溶剂三氯甲烷体积比为1:10，将该前驱体溶液快速注入正在快速搅拌的三氯甲烷反溶剂中，其中反溶剂三氯甲烷的体积为10mL；室温下加盖搅拌反应15-30min，即可得到Mn

将反应得到的Mn

实施例2

一种Mn

实施例3

一种Mn

实施例4

一种Mn

对比例1

一种Mn

对比例2

一种Mn

对比例3

一种未掺杂CsPbBr

性能测试及结果如下：

(1)采用紫外-可见-近红外分光度计和荧光分光光度计仪器对实施例1、对比例1和对比例3制备的产品进行紫外吸收光谱和荧光发射光谱测试。

图1为实施例1中Mn

图2为对比例1中Mn

图3为对比例3中未掺杂CsPbBr

(2)采用荧光分光光度计测试实施例1-4和对比例1-3制备产品的稳定性的荧光量子产率，稳定性的实验条件为：室温下相对空气湿度为65％。表1统计了实施例1-4和对比例1-3制备产品的稳定性的荧光量子产率在初始、7天后、14天后、21天后及28天后的值。可以看出，实施例1～4制备的Mn

表1实施例1-4和对比例1-3制备产品的稳定性的荧光量子产率测试结果

本发明采用上述技术方案的优点是：

本发明的Mn

本发明的Mn

本发明通过B位双掺杂有效降低了PMSCs存在的含铅毒性，其中Mn

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。