一种钙钛矿量子点发光薄膜的制备方法及发光薄膜与流程

1.本技术涉及光学薄膜制备领域，具体涉及一种钙钛矿量子点发光薄膜的制备方法及发光薄膜。


背景技术：

2.cspbx3(x＝cl，br，i)全无机钙钛矿量子点作为一种新型光电材料，因其性能优异、制备工艺简单等特点，在发光二极管、白光led照明及太阳能电池等众多领域展现出了极大的应用潜力。但是，由于钙钛矿量子点的形成能低，结构不稳定，在水、氧、光和热的作用下容易被分解，导致其光学性能降低。另一方面，钙钛矿量子点成膜后失去部分表面配体，对环境氛围、极性溶剂等都十分敏感，极易发生淬灭，成膜的力学性能较差，以上这些问题限制了其在众多领域的应用。因此，亟需开发一种阻水、阻氧、可拉伸高稳定性的钙钛矿量子点薄膜。


技术实现要素：

3.本技术实施方式主要解决的技术问题是提供一种钙钛矿量子点发光薄膜的制备方法及发光薄膜，以解决现有技术中，钙钛矿量子点发光薄膜稳定性差，容易发生淬灭的问题。
4.第一方面，本技术实施例提供一种钙钛矿量子点发光薄膜的制备方法，所述方法包括：
5.将氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物溶解于氯苯中，得到第一溶液；
6.将间规聚苯乙烯溶解于氯苯中，得到第二溶液；
7.将多酚氧化酶溶解于氯苯中，得到第三溶液；
8.将无机钙钛矿量子点溶解于甲苯中，得到第四溶液；
9.将所述第一溶液、所述第二溶液、所述第三溶液和所述第四溶液混合搅拌第一时长，得到混合溶液；
10.将所述混合溶液制成薄膜状，于第一温度下真空干燥第二时长，得到钙钛矿量子点发光薄膜。
11.在一些实施例中，所述无机钙钛矿量子点包括：cspbbr3和cspbi3。
12.在一些实施例中，所述氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物和所述氯苯的质量比为1:6～1:8。
13.在一些实施例中，所述间规聚苯乙烯和所述氯苯的质量比为1:20。
14.在一些实施例中，所述多酚氧化酶和所述氯苯的质量比为1:20。
15.在一些实施例中，所述第一溶液、所述第二溶液、所述第三溶液和第四溶液的质量比为4:1:1:2。
16.在一些实施例中，所述第一时长为30min～90min。
17.在一些实施例中，所述将所述混合溶液制成薄膜状，包括：
18.将所述混合溶液滴在玻璃基板上，将所述混合溶液在所述玻璃基板上涂布成薄膜状。
19.在一些实施例中，所述第一温度为75℃～85℃。
20.第二方面，本技术实施例提供一种发光薄膜，所述发光薄膜由第一方面所述的钙钛矿量子点发光薄膜的制备方法制得。
21.本技术实施方式的有益效果是：区别于相关技术的情况，本技术实施例提供一种钙钛矿量子点发光薄膜的制备方法及发光薄膜，该方法包括：将氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物溶解于氯苯中，得到第一溶液；将间规聚苯乙烯溶解于氯苯中，得到第二溶液；将多酚氧化酶溶解于氯苯中，得到第三溶液；将无机钙钛矿量子点溶解于甲苯中，得到第四溶液；将所述第一溶液、所述第二溶液、所述第三溶液和所述第四溶液混合搅拌第一时长，得到混合溶液；将所述混合溶液制成薄膜状，于第一温度下真空干燥第二时长，得到钙钛矿量子点发光薄膜。该方法利用氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物紧密的化学键包裹无机钙钛矿量子点，避免水氧分子对无机钙钛矿分子结构的破坏，间规聚苯乙烯在晶化过程中，通过分相效应使钙钛矿量子点析出嵌入到间规聚苯乙烯中，嵌入其中的量子点具有极高的稳定性，使得制备的发光薄膜荧光强度较强，稳定性良好，力学强度高，不易发生淬灭，具有较长的使用寿命。
附图说明
22.一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
23.图1是本技术实施例提供的一种钙钛矿量子点发光薄膜的制备方法的流程图；
24.图2是本技术实施例提供的一种钙钛矿量子点发光薄膜制备方法的场景示意图；
25.图3是本技术实施例1提供的钙钛矿量子点发光薄膜a的荧光强度示意图。
具体实施方式
26.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
27.需要说明的是，如果不冲突，本技术实施例中的各个特征可以相互组合，均在本技术的保护范围之内。另外，虽然在装置示意图中进行了功能模块的划分，在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于装置示意图中的模块划分，或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。
28.除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是用于限制本技术。
29.请参阅图1，图1是本技术实施例提供的一种钙钛矿量子点发光薄膜的制备方法的流程图，所述方法包括：
30.步骤s1：将氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物溶解于氯苯中，得到第一溶液。
31.氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(styrene ethylene butylene styrene，sebs)是以聚苯乙烯为末端段，以聚丁二烯加氢得到的乙烯-丁烯共聚物为中间弹性嵌段的线性三嵌共聚物，由于氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物不含不饱和双键，因此具有良好的紫外线稳定性、耐老化性和抗氧化性。除此之外，氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物还具有良好的耐候性、耐热性、耐压缩变形性和优异的力学性能。
32.在一些实施例中，所述氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物和所述氯苯的质量比为1:6～1:8。
33.步骤s2：将间规聚苯乙烯溶解于氯苯中，得到第二溶液。
34.间规聚苯乙烯是用一种高度定向的催化体系—茂金属催化剂聚合得到的结晶型聚苯乙烯，间规聚苯乙烯不仅继承了通用聚苯乙烯的密度低、电性能优良、水解稳定性好、价廉等优良特性，而且间规聚苯乙烯属半结晶聚合物，结晶使其具有了优良的力学性能以及耐热性、耐溶剂性和尺寸稳定性等特点。
35.在一些实施例中，所述间规聚苯乙烯和所述氯苯的质量比为1:20。
36.步骤s3：将多酚氧化酶溶解于氯苯中，得到第三溶液。
37.多酚氧化酶是一类含铜的氧化还原酶，多酚氧化酶在本技术实施例中主要起到增溶的作用。
38.在一些实施例中，所述多酚氧化酶和所述氯苯的质量比为1:20。
39.步骤s4：将无机钙钛矿量子点溶解于甲苯中，得到第四溶液。
40.在一些实施例中，所述无机钙钛矿量子点包括：cspbbr3和cspbi3。
41.无机钙钛矿量子点为绿光无机钙钛矿量子点(cspbbr3)和红光无机钙钛矿量子点(cspbi3)，无机钙钛矿量子点受到紫外光光源激发时，会发出特有波长的激发荧光。
42.步骤s5：将所述第一溶液、所述第二溶液、所述第三溶液和所述第四溶液混合搅拌第一时长，得到混合溶液。
43.在一些实施例中，所述第一溶液、所述第二溶液、所述第三溶液和第四溶液的质量比为4:1:1:2。
44.步骤s6：将所述混合溶液制成薄膜状，于第一温度下真空干燥第二时长，得到钙钛矿量子点发光薄膜。
45.本技术的钙钛矿量子点发光薄膜的制备方法中，利用氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物紧密的化学键包裹无机钙钛矿量子点，避免水氧分子对无机钙钛矿分子结构的破坏，间规聚苯乙烯在晶化过程中，通过分相效应使钙钛矿量子点析出嵌入到间规聚苯乙烯中，嵌入其中的量子点具有极高的稳定性，使得制备的发光薄膜荧光强度较强，稳定性良好，力学强度高，不易发生淬灭
46.在一些实施例中，所述第一时长为30min～90min。
47.在一些实施例中，所述将所述混合溶液制成薄膜状，包括：将所述混合溶液滴在玻璃基板上，将所述混合溶液在所述玻璃基板上涂布成薄膜状。
48.请参阅图2，图2是本技术实施例提供的一种钙钛矿量子点发光薄膜制备方法的场景示意图，如图2所示，用胶头滴管吸取混合溶液，将混合溶液滴在玻璃基板上，通过刮片或者刮刀将混合溶液在玻璃基板上涂布平整均匀，避免有气泡，然后将覆有混合溶液的玻璃基板真空干燥后，再利用刮片或者刮刀将薄膜揭下来，得到钙钛矿量子点发光薄膜成品。
49.在一些实施例中，所述第一温度为75℃～85℃。
50.在一些实施例中，所述第二时长为100min～150min。
51.本技术实施例还提供一种发光薄膜，所述发光薄膜由上述实施例所述的钙钛矿量子点发光薄膜的制备方法制得。所述发光薄膜的材质可以为钙钛矿材料，且所述钙钛矿材料具有发光效率高、发射峰更窄和亮度更高的优势。
52.针对钙钛矿量子点发光薄膜的制备方法，下面结合具体实施例进行说明：
53.根据现有技术，cspbbr3和cspbi3量子点的制备方法包括：
54.称取0.125mol的pbbr2和0.25mol的pbi2溶于10ml的正十八烷中，在120℃反应1h，通入n2，5min后，加入1ml的氧化铵和1ml的喹乙醇，升温至150℃，稳定10min后，取0.8ml的油酸铯前驱体快速注入卤化铅溶液中，5s后置于冰浴中终止反应，将得到的钙钛矿量子点粗溶液加入乙酸乙酯反溶剂，9000rpm离心5分钟，将得到的沉淀分散于10ml的甲苯中，得到含有cspbbr3和cspbi3的无机钙钛矿量子点的第四溶液。
55.实施例1
56.钙钛矿量子点发光薄膜a的制备方法具体如下：
57.(1)称取1.5g的氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物溶解于10g的氯苯中，得到第一溶液，称取0.5g的间规聚苯乙烯溶于10g的氯苯中，得到第二溶液，称取0.5g的多酚氧化酶溶解于10g的氯苯中，得到第三溶液。
58.(2)取4g的第一溶液，1g的第二溶液，1g的第三溶液，2g的第四溶液在室温下充分混合1h，得到复合溶液。
59.(3)将复合溶液滴涂在玻璃基板上，用刮刀将复合液刮涂均匀后，置于85℃的烘箱中干燥2h，将薄膜从玻璃基板上揭下来获得钙钛矿量子点发光薄膜a。
60.对比例1
61.钙钛矿量子点发光薄膜b的制备方法具体如下：
62.(1)称取1.5g的氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物溶解于10g的氯苯中，得到第一溶液，称取0.5g的多酚氧化酶溶解于10g的氯苯中，得到第三溶液。
63.(2)取5g的第一溶液，1g的第三溶液，2g的第四溶液在室温下充分混合1h，得到复合溶液。
64.(3)将复合溶液滴涂在玻璃基板上，用刮刀将复合液刮涂均匀后，置于85℃的烘箱中干燥2h，将薄膜从玻璃基板上揭下来获得钙钛矿量子点发光薄膜b。
65.对比例2
66.钙钛矿量子点发光薄膜c的制备方法具体如下：
67.(1)称取0.5g的间规聚苯乙烯溶于10g的氯苯中，得到第二溶液，称取0.5g的多酚氧化酶溶解于10g的氯苯中，得到第三溶液。
68.(2)5g的第二溶液，1g的第三溶液，2g的第四溶液在室温下充分混合1h，得到复合溶液。
69.(3)将复合溶液滴涂在玻璃基板上，用刮刀将复合液刮涂均匀后，置于85℃的烘箱中干燥2h，将薄膜从玻璃基板上揭下来获得钙钛矿量子点发光薄膜c。
70.对比例3
71.钙钛矿量子点发光薄膜d的制备方法具体如下：
72.(1)称取1g的聚甲基丙烯酸甲酯溶于10g的甲苯中，得到第五溶液。
73.(2)取5g的第五溶液，2g的四溶液在室温下充分混合1h，得到复合溶液。
74.(3)将复合溶液滴涂在玻璃基板上，用刮刀将复合液刮涂均匀后，置于85℃的烘箱中干燥2h，将薄膜从玻璃基板上揭下来获得钙钛矿量子点发光薄膜d。
75.钙钛矿量子点发光薄膜性能检测方法：
76.先将制备好的将钙钛矿量子点发光薄膜置于紫外灯的照射下，观察将钙钛矿量子点发光薄膜的荧光强度，再将钙钛矿量子点发光薄膜置于水中浸泡若干天后，再将钙钛矿量子点发光薄膜置于紫外灯的照射下，观察浸泡后的钙钛矿量子点发光薄膜的荧光强度。
77.请参阅图3，图3是本技术实施例1提供的钙钛矿量子点发光薄膜a的荧光强度示意图，如图3所示，图3(a)是钙钛矿量子点发光薄膜a的初始荧光强度示意图，图3(b)是钙钛矿量子点发光薄膜a在水中浸泡14天后的荧光强度示意图，图3(a)中的钙钛矿量子点发光薄膜在紫外灯的照射下发出强烈的红光，将制得的钙钛矿量子点发光薄膜a置于水中浸泡14天，图3(b)中的钙钛矿量子点发光薄膜发光强度并未明显减弱，依然能发出强烈的红光。说明实施例1中的钙钛矿量子点发光薄膜a稳定性良好，光薄膜荧光强度较强，不易发生淬灭，具有较长的使用寿命。
78.本技术对比例1提供的钙钛矿量子点发光薄膜b，初始时，在紫外灯的照射下发出较强烈的红光，将制得的钙钛矿量子点发光薄膜b置于水中浸泡7天，发现钙钛矿量子点发光薄膜b的荧光强度大大减弱，接近淬灭。相较于实施例1中的钙钛矿量子点发光薄膜a，钙钛矿量子点发光薄膜b荧光强度减弱，稳定性差，说明在制备钙钛矿量子点发光薄膜时，间规聚苯乙烯在晶化过程中，通过分相效应使钙钛矿量子点析出嵌入到间规聚苯乙烯中，嵌入其中的量子点具有极高的稳定性，使得制备的发光薄膜荧光强度较强，稳定性良好，力学强度高，不易发生淬灭。
79.本技术对比例2提供的钙钛矿量子点发光薄膜c，初始时，在紫外灯的照射下发出较强烈的绿光，但是钙钛矿量子点发光薄膜c非常脆，外形无法保持完整。相较于实施例1中的钙钛矿量子点发光薄膜a，钙钛矿量子点发光薄膜c表面非常脆，稳定性差，说明在制备钙钛矿量子点发光薄膜时，利用氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物紧密的化学键包裹无机钙钛矿量子点，避免水氧分子对无机钙钛矿分子结构的破坏，保障了钙钛矿量子点发光薄膜的完整性。
80.本技术对比例3提供的钙钛矿量子点发光薄膜d，钙钛矿量子点发光薄膜d的制备方法为现有技术，视为一种制备发光薄膜的常用方法，初始时，在紫外灯的照射下发出较强烈的红光，将制得的钙钛矿量子点发光薄膜d置于水中浸泡5天，发现钙钛矿量子点发光薄膜d没有荧光强度，已经淬灭。相较于实施例1中的钙钛矿量子点发光薄膜a，钙钛矿量子点发光薄膜d无荧光强度，稳定性差，说明本技术实施例1中制备的钙钛矿量子点发光薄膜a，荧光强度较强，稳定性良好，力学强度高，不易发生淬灭，具有优越的性能。
81.综上，本技术实施例提供一种钙钛矿量子点发光薄膜的制备方法及发光薄膜，该方法包括：将氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物溶解于氯苯中，得到第一溶液；将间规聚苯乙烯溶解于氯苯中，得到第二溶液；将多酚氧化酶溶解于氯苯中，得到第三溶液；将无机钙钛矿量子点溶解于甲苯中，得到第四溶液；将所述第一溶液、所述第二溶液、所述第三溶液和所述第四溶液混合搅拌第一时长，得到混合溶液；将所述混合溶液制成薄膜状，于第一温度
下真空干燥第二时长，得到钙钛矿量子点发光薄膜。该方法利用氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物紧密的化学键包裹无机钙钛矿量子点，避免水氧分子对无机钙钛矿分子结构的破坏，间规聚苯乙烯在晶化过程中，通过分相效应使钙钛矿量子点析出嵌入到间规聚苯乙烯中，嵌入其中的量子点具有极高的稳定性，制得的发光薄膜荧光强度较强，稳定性良好，力学强度高，不易发生淬灭，具有较长的使用寿命。
82.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；在本技术的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本技术的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分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技术各实施例技术方案的范围。

技术特征：
1.一种钙钛矿量子点发光薄膜的制备方法，其特征在于，所述方法包括：将氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物溶解于氯苯中，得到第一溶液；将间规聚苯乙烯溶解于氯苯中，得到第二溶液；将多酚氧化酶溶解于氯苯中，得到第三溶液；将无机钙钛矿量子点溶解于甲苯中，得到第四溶液；将所述第一溶液、所述第二溶液、所述第三溶液和所述第四溶液混合搅拌第一时长，得到混合溶液；将所述混合溶液制成薄膜状，于第一温度下真空干燥第二时长，得到钙钛矿量子点发光薄膜。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述无机钙钛矿量子点包括：cspbbr3和cspbi3。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物和所述氯苯的质量比为1:6～1:8。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述间规聚苯乙烯和所述氯苯的质量比为1:20。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述多酚氧化酶和所述氯苯的质量比为1:20。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一溶液、所述第二溶液、所述第三溶液和第四溶液的质量比为4:1:1:2。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一时长为30min～90min。8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述将所述混合溶液制成薄膜状，包括：将所述混合溶液滴在玻璃基板上，将所述混合溶液在所述玻璃基板上涂布成薄膜状。9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一温度为75℃～85℃。10.一种发光薄膜，其特征在于，所述发光薄膜由权利要求1至9任一项所述的钙钛矿量子点发光薄膜的制备方法制得。

技术总结
本申请涉及一种钙钛矿量子点发光薄膜的制备方法及发光薄膜，该方法包括：将氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物溶解于氯苯中，得到第一溶液；将间规聚苯乙烯溶解于氯苯中，得到第二溶液；将多酚氧化酶溶解于氯苯中，得到第三溶液；将无机钙钛矿量子点溶解于甲苯中，得到第四溶液；将第一溶液、第二溶液、第三溶液和第四溶液混合得到混合溶液；将混合溶液制成薄膜状，真空干燥，得到钙钛矿量子点发光薄膜。该方法利用氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物紧密的化学键包裹无机钙钛矿量子点，避免水氧分子对无机钙钛矿分子结构的破坏，通过分相效应使钙钛矿量子点析出嵌入到间规聚苯乙烯中，使得发光薄膜荧光强度较强，稳定性良好，具有较长的使用寿命。用寿命。用寿命。


技术研发人员：郭世豪 王钦 黄丽静 杨丽娟 虞成城
受保护的技术使用者：深圳市信维通信股份有限公司
技术研发日：2022.12.29
技术公布日：2023/7/20