本發(fā)明屬于納米材料發(fā)光技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及mn-cspbcl3納米棒的制備方法及其產(chǎn)品和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

半導(dǎo)體納米晶由于超強(qiáng)的發(fā)光性能和可調(diào)的禁帶寬度等優(yōu)越性能吸引眾多的學(xué)者的眼球，而鈣鈦礦納米晶體以其獨(dú)特的光學(xué)性能在光電領(lǐng)域有著潛在的應(yīng)用價(jià)值。過渡金屬摻雜半導(dǎo)體量子點(diǎn)是提高半導(dǎo)體的光學(xué)和電磁性能經(jīng)常采用的方法。例如d.d.sarma小組對(duì)硒化鋅進(jìn)行錳摻雜，實(shí)現(xiàn)了光譜的有效調(diào)控。近日matthewsheldon小組制備了光致發(fā)光效率的mn摻雜鈣鈦礦量子點(diǎn)。納米材料的光學(xué)和電學(xué)性能明顯優(yōu)于體材料，而控制合成更多高質(zhì)量和可控形態(tài)的納米材料(零維，一維和二維)，而且在微激光領(lǐng)域，納米棒相對(duì)于量子點(diǎn)來說，更容易形成諧振腔，并且納米棒陣列應(yīng)用于led中，載流子傳輸更快，可以增強(qiáng)led的發(fā)光效率，納米棒不僅有助于基礎(chǔ)性研究，而且擴(kuò)大了納米材料的應(yīng)用前景。

現(xiàn)如今提供一種方法來制備高熒光效率的mn摻雜cspbcl3納米棒，其方法簡(jiǎn)單，結(jié)晶性好，光致發(fā)光效率高，且斯托克斯位移大，目前還沒有一維mn摻雜cspbcl3納米棒的相關(guān)報(bào)道。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供mn-cspbcl3納米棒的制備方法及其產(chǎn)品。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

mn-cspbcl3納米棒的制備方法，包括如下步驟：

(1)將碳酸銫加入十八烯和油酸混合物中，在氮?dú)夥諊录訜岬?20℃，制得油酸銫溶液；

(2)將質(zhì)量比為1:0.8～1.2的pbcl2和mncl2·4h2o依次加入十八烯，油酸和油胺，在氮?dú)夥諊聰嚢?0分鐘，加熱到120℃，保持30分鐘，再加熱到165℃，保持10分鐘，記為a溶液；

(3)將步驟(2)所述a溶液加熱到200℃，再加入油酸和油胺，至溶液邊澄清，形成pb/mn前驅(qū)體溶液；

(4)將步驟(1)所得的油酸銫溶液注入到步驟(3)所得的pb/mn前驅(qū)體溶液中，0℃冰浴冷卻，離心，沉淀物用甲苯分散，再次離心，重復(fù)三次，得mn-cspbcl3納米棒。

進(jìn)一步，步驟(1)中所述碳酸銫、十八烯和油酸的質(zhì)量體積比(mg：ml：ml)為100:4:0.6；

進(jìn)一步，步驟(2)中所述pbcl2、十八烯、油酸和油胺質(zhì)量體積(mg：ml：ml：ml)比為100:8:0.8:1.3；

進(jìn)一步，步驟(3)中所述油酸和油胺加入體積量分別和步驟(2)中油酸和油胺加入體積量相等；

進(jìn)一步，步驟(4)所述油酸銫和pb/mn前驅(qū)體溶液體積比為1:20；

進(jìn)一步，步驟(4)所述離心條件為8000rpm離心5分鐘；

由以上所述的制備方法得到的mn-cspbcl3納米棒。

mn-cspbcl3納米棒在制備太陽能電池、量子點(diǎn)發(fā)光二極管或激光器中的應(yīng)用。

本發(fā)明的有益效果在于：1，本發(fā)明的制備方法是一種簡(jiǎn)單熱注射反應(yīng)方法，操作簡(jiǎn)單。2，該納米棒熒光效率高達(dá)50％，結(jié)晶性能好且具有較大的斯托克斯位移，如圖2和3所示，有優(yōu)異的光學(xué)性能，在太陽能電池，發(fā)光二極管和微激光方面具有廣泛的應(yīng)用前景。3.制備方法反應(yīng)中所用到的反應(yīng)前驅(qū)物是很經(jīng)濟(jì)的，對(duì)大規(guī)模生產(chǎn)是很有前景的。

附圖說明

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果更加清楚，本發(fā)明提供如下附圖進(jìn)行說明：

圖1為mn-cspbcl3鈣鈦礦納米棒分散于正己烷中在日光燈下照片(a)及其在紫外燈下(λ＝365nm)照片(b)；

圖2為mn-cspbcl3鈣鈦礦納米棒的光致發(fā)光照片；

圖3.為mn-cspbcl3鈣鈦礦納米棒的吸收光譜照片；

圖4為mn-cspbcl3鈣鈦礦納米棒的xrd照片；

圖5為mn-cspbcl3鈣鈦礦納米棒的掃描電鏡照片；

圖6為mn-cspbcl3鈣鈦礦納米棒的掃描電鏡mapping照片；

其中：

圖6中a圖為sem圖，b-e圖是的面掃元素分布mapping圖，其中b圖為mn元素，顯示紅色；c圖為cs元素，顯示綠色；d圖表示pb元素，顯示藍(lán)色；e圖為cl元素，顯示紫紅色。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。

實(shí)施例1

mn-cspbcl3鈣鈦礦納米棒的制備方法

1.將100mg碳酸銫加入100ml的燒瓶?jī)?nèi)，注入4ml十八烯和0.6ml油酸，在氮?dú)夥諊录訜岬?20℃，形成油酸銫溶液。

2.將61.5mgpbcl2和61.5mgmncl2·4h2o放入50ml的燒瓶?jī)?nèi)，加入5ml十八烯，0.5ml油酸和0.8ml油胺，氮?dú)夥諊聰嚢?0分鐘。然后對(duì)燒瓶加熱到120℃，保持30分鐘，升高溫度到165℃，保持10分鐘，再升高溫度到200℃，加入0.5ml油酸和0.8ml油胺，保持10分鐘，可以看到溶液邊澄清，形成pb/mn前驅(qū)體溶液。

3.將0.4ml油酸銫溶液注入到pb/mn前驅(qū)體溶液中，冰浴冷卻。最后將得到的樣品進(jìn)行洗滌，在8000rpm離心5分鐘，去掉上清液，將沉淀物用甲苯分散，再次離心，重復(fù)三次，將最終得到的樣品分散在正己烷里。

由實(shí)施例1得到的mn-cspbcl3鈣鈦礦納米棒分散于正己烷中在日光燈下照片(a)及其在紫外燈下(λ＝365nm)照片，參見附圖1；圖2為實(shí)施例1得到mn-cspbcl3鈣鈦礦納米棒的光致發(fā)光照片；圖3實(shí)施例1得到的為mn-cspbcl3鈣鈦礦納米棒的吸收光譜照片；圖4為實(shí)施例1得到的mn-cspbcl3鈣鈦礦納米棒的xrd照片；圖5為實(shí)施例1得到的mn-cspbcl3鈣鈦礦納米棒的掃描電鏡照片；圖6為實(shí)施例1得到的mn-cspbcl3鈣鈦礦納米棒的掃描電鏡mapping照片；

圖1a可以看出mn-cspbcl3納米棒在日光燈顯示無色，而在紫外燈下顯示黃色，并且亮度較高，說明很好的結(jié)晶效果。圖2可以看出mn-cspbcl3納米棒有兩個(gè)發(fā)射峰，400nm的是cspbcl3的峰，在600nm的是mn離子的峰，說明mn很好的摻雜進(jìn)去。圖4表明的是合成的納米晶體屬于鈣鈦礦結(jié)構(gòu)，mn的摻雜并沒有改變其晶體結(jié)構(gòu)。圖5可以直接觀察到合成的納米棒的形態(tài)，長(zhǎng)度在50nm左右。

最后說明的是，以上優(yōu)選實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管通過上述優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)其作出各種各樣的改變，而不偏離本發(fā)明權(quán)利要求書所限定的范圍。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及Mn?CsPbCl3納米棒的制備方法，將碳酸銫加入十八烯和油酸混合物中，加熱制得油酸銫溶液，將PbCl2和MnCl2·4H2O加入十八烯，油酸和油胺，加熱到120℃，保持30分鐘，升高溫度到165℃，保持10分鐘，再加熱到200℃，再加入油酸和油胺，直到溶液邊澄清，形成Pb/Mn前驅(qū)體溶液，將油酸銫溶液注入到Pb/Mn前驅(qū)體溶液中，0℃冰浴冷卻，離心，甲苯洗滌，重復(fù)三次，得Mn?CsPbCl3納米棒。本技術(shù)方案制備方法操作簡(jiǎn)單，納米棒熒光效率高，結(jié)晶性能好且具有較大的斯托克斯位移。

技術(shù)研發(fā)人員：唐孝生;陳威威;臧志剛;劉洪均
受保護(hù)的技術(shù)使用者：重慶納鼎光電科技有限公司;重慶大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.03.20
技術(shù)公布日：2017.07.14