本发明涉及固体发光材料领域,尤其涉及一种发光颜色可调的钙钛矿量子点玻璃及其制备方法。
背景技术:
1、近年来,钙钛矿量子点材料因具有高的荧光量子产率、窄的发射带、在整个可见光波段具有连续可调的发光等优点而广泛应用在太阳能电池、led和液晶显示等领域。但是由于具有较低的形成能和离子晶体特性,传统热注入法得到的胶体量子点稳定性较差。配体修饰、核壳结构和有机物封装等手段可在一定程度上提高钙钛矿量子点的稳定性,但是由于这些封装手段不能很好地将钙钛矿量子点与周围环境隔开,所以钙钛矿量子点稳定性提升仍不理想。玻璃作为一种古老的光学材料,具有致密的结构和良好的物理化学稳定性,得益于玻璃材料的致密结构和较高的透明度,将钙钛矿量子点封装在玻璃基质中不仅可以显著提高钙钛矿量子点的稳定性,还能保持其良好的发光特性。
2、虽然钙钛矿量子点玻璃可以实现在整个可见光波段的可调发光,但是在同一块玻璃上只能够呈现出一种颜色,不能实现红-绿-蓝三种颜色(至少两种颜色)共存,导致钙钛矿量子点玻璃的应用仍然受到较大的限制。
3、因此,如何使钙钛矿量子点玻璃可以实现多种颜色共存且颜色可调,成为本领域亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种发光颜色可调的钙钛矿量子点玻璃及其制备方法,本发明提供的制备方法制备得到的cspbbr3量子点玻璃可以在同一块玻璃上实现红-绿-蓝三种颜色发光,且颜色可调。
2、为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:
3、本发明提供了一种发光颜色可调的钙钛矿量子点玻璃的制备方法,包括以下步骤:
4、(1)将nh4h2po4、pb3o4、sio2、cs2co3、pbbr2、nabr、eu2o3和tm2o3混合后进行熔化,得到玻璃熔体;
5、(2)将所述步骤(1)得到的玻璃熔体进行退火处理,得到玻璃块体;
6、(3)将所述步骤(2)得到的玻璃块体进行机械研磨,得到发光颜色可调的钙钛矿量子点玻璃。
7、优选地,所述步骤(1)中nh4h2po4、pb3o4、sio2、cs2co3、pbbr2、nabr、eu2o3和tm2o3的物质的量之比为(65~75):(5~15):(1~5):(5~10):(5~10):(5~10):(0.3~0.6):(0.3~0.6)。
8、优选地,所述nh4h2po4、pb3o4、sio2、cs2co3、pbbr2、nabr、eu2o3和tm2o3的物质的量之比为65:7:3:10:10:5:(0.3~0.6):(0.3~0.6)。
9、优选地,所述步骤(1)中熔化的保温温度为700~750℃,熔化的保温时间为10~40min。
10、优选地,所述熔化的保温温度为720℃,熔化的保温时间为20min。
11、优选地,所述步骤(2)中退火处理的保温温度为150~200℃,退火处理的保温时间为2~5h。
12、优选地,所述退火处理的保温温度为180℃,退火处理的保温时间为3h。
13、优选地,所述步骤(3)中机械研磨的时间为1~10min。
14、优选地,所述步骤(3)中机械研磨的时间为3~7min。
15、本发明提供了上述技术方案所述制备方法制备得到的发光颜色可调的钙钛矿量子点玻璃。
16、本发明提供了一种发光颜色可调的钙钛矿量子点玻璃的制备方法,包括以下步骤:(1)将nh4h2po4、pb3o4、sio2、cs2co3、pbbr2、nabr、eu2o3和tm2o3混合后进行熔化,得到玻璃熔体;(2)将所述步骤(1)得到的玻璃熔体进行退火处理,得到玻璃块体;(3)将所述步骤(2)得到的玻璃块体进行机械研磨,得到发光颜色可调的钙钛矿量子点玻璃。本发明通过向钙钛矿量子点玻璃中引入eu3+和tm3+,并引入机械研磨的操作,通过机械析晶方法在eu3+/tm3+共掺磷酸盐玻璃表面获得cspbbr3量子点,从而可以在同一块玻璃上实现红-绿-蓝三种颜色发光,能够解决由于不同稀土离子具有不同的能级结构,所以可以使玻璃具有不同的发光颜色;同时本发明提供的制备方法简单,制备过程中无需进行高温热处理,具有很好的节能功效,并且可以大规模生产。实施例的结果显示,本发明提供的cspbbr3量子点玻璃可以在同一块玻璃上实现红-绿-蓝三种颜色发光,并且随着研磨时间的变化,发光效果也会相应调整。
1.一种发光颜色可调的钙钛矿量子点玻璃的制备方法,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中nh4h2po4、pb3o4、sio2、cs2co3、pbbr2、nabr、eu2o3和tm2o3的物质的量之比为(65~75):(5~15):(1~5):(5~10):(5~10):(5~10):(0.3~0.6):(0.3~0.6)。
3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述nh4h2po4、pb3o4、sio2、cs2co3、pbbr2、nabr、eu2o3和tm2o3的物质的量之比为65:7:3:10:10:5:(0.3~0.6):(0.3~0.6)。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中熔化的保温温度为700~750℃,熔化的保温时间为10~40min。
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述熔化的保温温度为720℃,熔化的保温时间为20min。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中退火处理的保温温度为150~200℃,退火处理的保温时间为2~5h。
7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述退火处理的保温温度为180℃,退火处理的保温时间为3h。
8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中机械研磨的时间为1~10min。
9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,所述机械研磨的时间为3~7min。
10.权利要求1~9任意一种所述制备方法制备得到的发光颜色可调的钙钛矿量子点玻璃。
