[发明专利]一种表面处理的钙钛矿纳米晶及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种表面处理的钙钛矿纳米晶的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

将钙钛矿纳米晶与配体在室温下混合，进行配体交换反应，得到所述表面处理的钙钛矿纳米晶；

所述配体包括含有磺酸基的盐，或者含有磺酸基的酸和胺基化合物的组合。

2.根据权利要求1所述的钙钛矿纳米晶的制备方法，其特征在于，所述含有磺酸基的盐包括含有磺酸基的钠盐和/或钾盐，优选为十二烷基苯磺酸钠和/或十二烷基苯磺酸钾；

优选地，所述含有磺酸基的酸包括式(Ⅰ)所示的化合物：

其中，R为苯环上的至少一个烷基取代基，所述烷基取代基具有通式C_nH_2n+1，n不大于18；

优选地，所述胺基化合物包括油胺、辛胺、乙二胺或双十二烷基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所述的钙钛矿纳米晶的制备方法，其特征在于，采用含有磺酸基的酸和胺基化合物的组合作为配体，所述混合按照如下方式一或方式二进行：

方式一为：向钙钛矿纳米晶的溶液中分别加入含有磺酸基的酸和胺基化合物，优选为先向钙钛矿纳米晶的溶液中加入含有磺酸基的酸，以500-1000rpm的转速搅拌3-15s后再加入胺基化合物；

优选地，所述加入含有磺酸基的酸的搅拌时间为3-7s；

方式二为：混合含有磺酸基的酸和胺基化合物，将得到的混合物加入到钙钛矿纳米晶的溶液中。

4.根据权利要求1-3任一项所述的钙钛矿纳米晶的制备方法，其特征在于，采用含有磺酸基的盐作为配体，所述混合按照以下方式进行：

向钙钛矿纳米晶的溶液中直接加入含有磺酸基的盐。

5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述钙钛矿纳米晶的溶液中溶剂为有机溶剂，优选为正己烷、乙醇、丙酮或氯仿中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述配体交换反应的过程中伴有搅拌，所述搅拌的时间为0.5-5h，优选1-3h。

6.根据权利要求1-5任一项所述的钙钛矿纳米晶的制备方法，其特征在于，所述钙钛矿纳米晶与所述含有磺酸基的酸的质量比为1:(0.5-20)，优选1:(3-10)；

优选地，所述含有磺酸基的酸与胺基化合物的摩尔比为1:(0.5-3)。

7.根据权利要求1-6任一项所述的制备方法制备得到的钙钛矿纳米晶，其特征在于，所述钙钛矿纳米晶的通式为ABX₃；

优选地，所述ABX₃中的A位阳离子包括铯离子、甲脒离子或甲胺离子中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述ABX₃中的B位阳离子包括铅离子、锡离子、铋离子或锗离子中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述ABX₃中的X为卤素阴离子，所述卤素阴离子包括Cl￣、Br￣或I￣中的任意一种或至少两种的组合。

8.根据权利要求1-7任一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

(Ⅰ)将含有A位阳离子的盐、乙酸盐、长链有机酸、己烷和丙醇混合，得到第一前驱液；

(Ⅱ)将烷基胺化合物、氢卤酸和丙醇混合，冷却至室温得到第二前驱液；

(Ⅲ)在搅拌条件下，将第一前驱液与第二前驱液混合，得到ABX₃型的钙钛矿纳米晶；

(Ⅳ)将得到的钙钛矿纳米晶分散于溶剂中，加入含有磺酸基的酸，以500-1000rpm的转速搅拌3-15s后，加入胺基化合物，继续搅拌0.5-5h，离心提纯，得到表面处理的钙钛矿纳米晶，或者，

(Ⅳ＇)将得到的钙钛矿纳米晶分散于溶剂中，向其加入预先混合的含有磺酸基的酸和胺基化合物的混合物，继续搅拌0.5-5h，离心提纯，得到表面处理的钙钛矿纳米晶，或者，

(IV＇＇)将得到的钙钛矿纳米晶分散于溶剂中，加入含有磺酸基的盐，继续搅拌0.5-5h，离心提纯，得到表面处理的钙钛矿纳米晶。