(19)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 202211185233.4
(22)申请日 2022.09.27
(71)申请人 无锡极电光能科技有限公司
地址 214101 江苏省无锡市锡山经济开发
区东部园大成路10 66号
(72)发明人 熊高阳 游宝贵 张健 郑策
(74)专利代理 机构 北京远智汇知识产权代理有
限公司 1 1659
专利代理师 牛海燕
(51)Int.Cl.
C09K 11/66(2006.01)
C09K 11/02(2006.01)
B82Y 20/00(2011.01)
B82Y 40/00(2011.01)
(54)发明名称
一种钝化钙钛矿量子点表面 缺陷的方法
(57)摘要
本发明提供一种钝化钙钛矿量子点(CsBX3)
表面缺陷的方法, 所述方法包 括以下步骤: (1)向
钙钛矿量子点反应原液中加入有机溶剂, 离心,
取下层沉淀; (2)将步骤(1)的下层沉淀加入有机
溶剂中, 超声分散, 向其中加入碱配体, 分散, 然
后向其中加入酸配体, 继续分散, 离心, 取上清
液, 得到钝化后的钙钛矿量子点。 在本发 明中, 碱
配体和酸配体二者协同作用, 可以钝化钙钛矿量
子点表面的卤素和B位缺陷、 提高钙钛矿量子点
的量子产率及生产产量效果。 并且在钝化之后,
由于碱配体和酸配体的加入, 在一定程度上增加
了钙钛矿量子点的空间位阻, 阻止了钙钛矿量子
点的进一步团聚, 改善了钙钛矿量子点的分散性
和稳定性。
权利要求书1页 说明书8页 附图2页
CN 115521783 A
2022.12.27
CN 115521783 A
1.一种钝 化钙钛矿量子点表面 缺陷的方法, 其特 征在于, 所述方法包括以下步骤:
(1)向钙钛矿量子点反应原液中加入有机溶剂, 离心, 取 下层沉淀;
(2)将步骤(1)的下层沉淀加入有机溶剂中, 超声分散, 向其中加入碱配体, 分散, 然后
向其中加入酸配 体, 继续分散, 离心, 取 上清液, 得到钝 化后的钙钛矿量子点。
2.根据权利要求1所述的钝化钙钛矿量子点表面缺陷的方法, 其特征在于, 步骤(2)所
述碱配体包括油胺、 辛胺、 十四胺、 4 ‑硝基苯磺酰胺、 N ‑乙基‑4‑氨基苄胺、 2 ‑噻吩磺酰胺、 十
六烷基二甲基叔胺、 3 ‑硝基苯磺酰胺或4 ‑甲氧基苯磺酰胺中的任意一种或至少两种的组
合。
3.根据权利要求1或2所述的钝化钙钛矿量子点表面缺陷的方法, 其特征在于, 步骤(2)
所述酸配体包括油酸、 十二烷基苯磺酸、 辛酸、 苯甲酸、 乙酸、 甲磺酸、 苯磺酸、 丙烯酸、 聚丙
烯酸4‑溴‑3‑硝基苯磺酸或3,5 ‑二氨基‑2,4,6‑三甲基苯磺酸中的任意一种或至少两种的
组合。
4.根据权利要求1 ‑3中任一项所述的钝化钙钛矿量子点表面缺陷的方法, 其特征在于,
在步骤(2)中, 所述下层沉淀与所述碱配 体的质量比为1:(1 ‑20)。
5.根据权利要求1 ‑4中任一项所述的钝化钙钛矿量子点表面缺陷的方法, 其特征在于,
在步骤(2)中, 所述下层沉淀与所述 酸配体的质量比为1:(24 ‑96)。
6.根据权利要求1 ‑5中任一项所述的钝化钙钛矿量子点表面缺陷的方法, 其特征在于,
步骤(1)所述有机溶剂包括 正己烷和/或甲苯。
7.根据权利要求1 ‑6中任一项所述的钝化钙钛矿量子点表面缺陷的方法, 其特征在于,
步骤(2)所述有机溶剂包括 正己烷和/或甲苯。
8.根据权利要求1 ‑7中任一项所述的钝化钙钛矿量子点表面缺陷的方法, 其特征在于,
步骤(1)所述钙钛矿量子点反应原液 中的钙钛矿量子点的化学通式为CsBX3, 其中, B包括Pb
和/或Sn, X包括Cl、 Br或I中的任意 一种或至少两种的组合。
9.根据权利要求1 ‑8中任一项所述的钝化钙钛矿量子点表面缺陷的方法, 其特征在于,
所述方法包括以下步骤:
(1)向钙钛矿量子点反应原液中加入有机溶剂, 离心, 取 下层沉淀;
(2)将步骤(1)的下层沉淀加入有机溶剂中, 超声分散, 向其 中加入碱配体, 超声震荡3 ‑
8min或以600 ‑1000rpm的转速搅拌5 ‑20min, 然后向其中加入酸配体, 超声震荡3 ‑8min或以
600‑1000rpm的转速搅拌5 ‑20min, 以2 000‑4000rpm的转速离心, 取上清液, 得到钝化后的钙
钛矿量子点;
其中, 在步骤(2)中, 下层沉淀与有机溶剂的质量比为1:(800 ‑1300), 下层沉淀与碱配
体的质量比为1:(1 ‑20), 下层沉淀与酸配 体的质量比为1:(24 ‑96)。
10.一种采用如权利要求1 ‑9任一项所述的方法制备得到的钝化后的钙钛矿量子点的
用途, 其特 征在于, 所述用途 包括将钝 化后的钙钛矿量子点作为发光材 料。权 利 要 求 书 1/1 页
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CN 115521783 A
2一种钝化钙钛矿量子点表面缺陷的方 法
技术领域
[0001]本发明属于钙钛矿量子点技术领域, 涉及一种钝化钙钛矿量子点表面缺陷的方
法, 尤其涉及一种钝 化钙钛矿量子点表面 缺陷并提高其分散性的方法。
背景技术
[0002]钙钛矿量子点由于具有发射精确可调、 量子产率高、 半峰宽窄等优异的荧光性能
成为近年研究 的热点, 在光电探测器、 高清显示、 LED等领域具有巨大的应用前景。 溶液配体
法制备钙钛矿量子点过程中, 其表面的质子化油 胺配体处于高度的动态平衡状态, 当质子
化油胺配体脱落 的同时, 会导致卤素或油酸配体的缺失; 另外, 制备的CsBX3(其中B包括Pb
和/或Sn, X包括Cl、 Br或I)钙钛矿量子点反应原液在离心纯化过程中也会不可避免的导致
其表面长链配体的脱落而在表面形成B位及卤素离子的空位卤素缺陷。 为此, CsBX3钙钛矿
量子点在合成之后由于上述缺陷的存在而导致量子点的团聚沉降以及量子产率的降低, 这
严重阻碍 了钙钛矿量子点的商业 化进程。
[0003]有研究表明, 钙钛矿量子点的后修饰处理可以进一步钝化其表面缺陷, 进一步提
高其量子产率和分散性。 anet,J.P.课题组等人提出(J.Phys.Chem.Lett.2018,9,6884 ‑
6891)通过采用各种卤化盐 的形式后处理钝化合成的蓝光钙钛矿量子点表面缺陷, 使钙钛
矿量子点的量子产率有了几十倍的提高, 其使用的卤化盐多使带有V、 Sb、 Bi昂贵的稀土元
素, 且其效率的提高局限在蓝光发射领域; Ahmed课题组等人(ACS Energy Lett.2018,3,
10,2301‑2307)提出通过稀土化合物YCl3后处理的方式钝化钙钛矿量子点表面缺陷, 进一
步提高蓝光发射量子点的量子产率; Mondal,N等人(A CS Energy Lett.2019,4,1,32 –39)提
出通过含有重金属元素Cd的化合物CdCl2后处理钝化钙钛量子点卤素空位 的缺陷, 将量子
产率提升至98%; 综上所述, 卤化盐的后处理, 确实可以较大程度的钝化钙钛矿量子点表 面
缺陷, 进而提升量子产率; 但上述使用的卤化盐中, 不可避免的引入了有毒性重金属离子、
昂贵的稀土元素, 这进一步增加了钙钛矿量子点的制备成本。 并且, 上述 公开的后处理方法
中, 在提升量子点 量子产率的同时, 并没有报道其可以提高钙钛矿量子点的分散性。
[0004]因此, 在本领域中, 期望开发一种过程简单、 成本较低的钝化钙钛矿量子点表面缺
陷的方法, 并且 采用此方法, 可以提高钙钛矿量子点的分散性和产率。
发明内容
[0005]针对现有技术的不足, 本发明的目的在于提供一种钝化钙钛矿量子点表面缺陷的
方法, 尤其提供一种钝化钙钛矿量子点表面缺陷并提高其分散性的方法。 采用本发明提供
的钝化方法, 在低成本消耗(酸配体和碱配体(例如油酸油胺)价格比较低廉, 且使用量 非常
少)的情况下提高了钙钛矿量子点的量子产率及产生产量, 在一定程度上改善了量子点的
分散性及稳定性, 并且整个过程不涉及高温高压及氮气保护等苛刻的环境, 在室温下即可
进行。
[0006]为达到此发明目的, 本发明采用以下技 术方案:说 明 书 1/8 页
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专利 一种钝化钙钛矿量子点表面缺陷的方法
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