一种二维锡基钙钛矿材料及其制备方法和应用

1.本发明涉及一种二维锡基钙钛矿材料及其制备方法和应用。

背景技术：

2.先进的商用发光二极管(led)通常采用的半导体材料(如氮化镓等)成本高昂，限制了led在我国的广泛应用。钙钛矿材料作为一种新兴的半导体材料，因其具有较高的吸光系数，较高的载流子迁移率，较低的陷阱态密度等出的特性，在太阳能电池、led等领域被广泛研究。特别地，二维层状钙钛矿材料因其成本低廉，稳定性好，缺陷态密度低，且易通过改变层数及成分组成改变其光学性能，成为极具潜力的下一代商用led半导体材料。其中，无铅二维锡基钙钛矿材料，因其在减少铅对人体和环境危害的同时，仍可保持良好的光电性能，而广受人们关注。相比于rp型二维层状钙钛矿无机钙钛矿层间通过有机阳离子间的弱范德华力相连，dj型二维层状钙钛矿因其无机钙钛矿层间通过有机阳离子的氢键相连，而展现出了更好的结构稳定性，因而受到越来越多人的青睐。
3.然而，目前已有报道的有潜力商用的dj型二维层状锡基钙钛矿材料，品类单一，且合成复杂，合成过程中易产生大量对环境有害的废弃酸液。拓展dj型二维层状锡基钙钛矿材料的种类，寻新的简易且环保的合成方式，是实现其商业应用的研发目标。

技术实现要素：

4.本发明为了解决现有技术中存在的dj型二维层状锡基钙钛矿材料种类单一，且合成工艺繁琐，产生有毒副产品等问题，从而提供了一种二维锡基钙钛矿材料及其制备方法和应用。本发明所述的二维锡基钙钛矿材料的制备方法，其步骤简单、条件温和、环境友好、操作方便、适合大规模合成的机械化学合成方法，用该方法可制备出不同种类的二维锡基钙钛矿材料，拓展了二维锡基钙钛矿材料的种类。
5.本发明主要采用以下技术方案解决以上技术问题的：
6.本发明提供一种二维锡基钙钛矿材料的制备方法，包括如下步骤：
7.(1)将包括卤化锡与烷二胺的混合浆料进行第一研磨，得混合物a；
8.(2)将包括混合物a、氢卤酸和醇的混合浆料进行第二研磨，得混合物b；
9.(3)将混合物b中溶剂挥发，即得；
10.其中，所述卤化锡与烷二胺的摩尔比为1:(0.5～4)；
11.其中，所述烷二胺的碳链长度可为c6～c10。
12.本发明中，步骤(1)中，所述卤化锡与烷二胺的摩尔比较佳地为1:(0.5～2)，例如1:1、1:1.5或1:2。
13.步骤(1)中，所述烷二胺较佳地为己二胺、辛二胺和癸二胺中的任一种。
14.步骤(1)中，所述烷二胺的纯度大于98％。
15.步骤(1)中，所述卤化锡可为snbr2。所述snbr2的形式较佳地为snbr2粉末，所述snbr2粉末的纯度优选为99.9％。
16.步骤(1)中，所述第一研磨的时间优选为1～30min，例如5～10min，例如5min或10min。
17.本发明中，步骤(2)中，所述氢卤酸可为盐酸、氢溴酸和氢碘酸种任一种，优选为氢溴酸。
18.步骤(2)中，所述氢卤酸可以本领域常规的氢卤酸溶液的形式添加，所述氢卤酸溶液优选为氢卤酸水溶液，例如氢溴酸水溶液。
19.其中，所述氢溴酸水溶液的浓度优选为40wt.％。
20.步骤(2)中，所述醇的碳链长度可为c2～c6，例如异丙醇或1-丁醇，较佳地为异丙醇。
21.其中，所述异丙醇的纯度较佳地为99.9％。
22.步骤(2)中，所述氢卤酸与醇的体积比较佳地为1:(1～4)，优选为1：(1～2.5)，例如1：1、1：2或1：2.5。
23.步骤(2)中，所述第二研磨的时间为1～30min，优选为10～15min，例如10min或15min。
24.本发明中，步骤(2)中，所述混合浆料可按本领域常规方法制得，即将所述混合物a、氢卤酸和醇混合即可。较佳地，先将混合物a和氢卤酸混合，再加入醇进行混合。
25.本发明中，步骤(1)和(2)中，所述研磨采用本领域常规的操作进行。
26.其中，所述研磨较佳地使用玛瑙研磨钵。
27.本发明中，步骤(3)中，所述挥发较佳地在通风橱中进行。
28.其中，所述挥发的时间较佳地为10～120min，优选为20～40min，例如20min、30min或40min。
29.其中，所述挥发的方式较佳地为静置挥发。
30.本发明中一优选的实施方案中，所述二维锡基钙钛矿材料的制备方法包括以下步骤：
31.(1)将包括snbr2粉末与烷二胺的混合浆料进行第一研磨，得混合物a；
32.(2)将包括混合物a、氢溴酸水溶液和异丙醇的混合浆料进行第二研磨，得混合物b；
33.(3)将混合物b中溶剂挥发，即得；
34.其中，所述snbr2粉末与烷二胺的摩尔比为1:(0.5～2)；
35.所述snbr2粉末的纯度为99.9％；
36.所述烷二胺为己二胺、辛二胺和癸二胺中的任一种；
37.所述第一研磨的时间为5～10min；
38.所述氢溴酸水溶液与异丙醇的体积比为1:(1～2.5)；
39.所述第二研磨的时间为10～15min；
40.所述挥发的方式为将混合物b放置在通风橱中；
41.所述挥发的时间为20～40min。
42.本发明中一具体的实施方案中，所述二维锡基钙钛矿材料的制备方法包括以下步骤：
43.(1)将包括snbr2粉末与己二胺的混合浆料进行第一研磨，得混合物a；
44.(2)将包括混合物a、氢溴酸水溶液和异丙醇的混合浆料进行第二研磨，得混合物b；
45.(3)将混合物b中溶剂挥发，即得；
46.其中，所述snbr2粉末与己二胺的摩尔比为1:1；
47.所述snbr2粉末的纯度为99.9％；
48.所述第一研磨的时间为10min；
49.所述氢溴酸水溶液与异丙醇的体积比为1:2.5；
50.所述第二研磨的时间为15min；
51.所述挥发的方式为将混合物b放置在通风橱中；
52.所述挥发的时间为40min。
53.本发明中一具体的实施方案中，所述二维锡基钙钛矿材料的制备方法包括以下步骤：
54.(1)将包括snbr2粉末与辛二胺的混合浆料进行第一研磨，得混合物a；
55.(2)将包括混合物a、氢溴酸水溶液和异丙醇的混合浆料进行第二研磨，得混合物b；
56.(3)将混合物b中溶剂挥发，即得；
57.其中，所述snbr2粉末与辛二胺的摩尔比为1:2；
58.所述snbr2粉末的纯度为99.9％；
59.所述第一研磨的时间为10min；
60.所述氢溴酸水溶液与异丙醇的体积比为1:1；
61.所述第二研磨的时间为10min；
62.所述挥发的方式为将混合物b放置在通风橱中；
63.所述挥发的时间为30min。
64.本发明中一具体的实施方案中，所述二维锡基钙钛矿材料的制备方法包括以下步骤：
65.(1)将包括snbr2粉末与癸二胺的混合浆料进行第一研磨，得混合物a；
66.(2)将包括混合物a、氢溴酸水溶液和异丙醇的混合浆料进行第二研磨，得混合物b；
67.(3)将混合物b中溶剂挥发，即得；
68.其中，所述snbr2粉末与癸二胺的摩尔比为1:1.5；
69.所述snbr2粉末的纯度为99.9％；
70.所述第一研磨的时间为5min；
71.所述氢溴酸水溶液与异丙醇的体积比为1:2；
72.所述第二研磨的时间为10min；
73.所述挥发的方式为将混合物b放置在通风橱中；
74.所述挥发的时间为20min。
75.本发明还提供了一种二维锡基钙钛矿材料，其采用所述二维锡基钙钛材料矿的制备方法制得。
76.本发明中，所述二维锡基钙钛矿材料的分子式优选为[h3nc
nh2n
nh3]snbr4，其中，n
＝6～8，例如(h3nc6h
12
nh3)snbr4、(h3nc8h
16
nh3)snbr4或(h3nc
10h20
nh3)snbr4。
[0077]
本发明中，所述二维锡基钙钛矿材料较佳地为dj型二维层状锡基钙钛矿材料。
[0078]
本发明还提供了一种二维锡基钙钛矿材料，其分子式为(h3nc6h
12
nh3)snbr4或(h3nc
10h20
nh3)snbr4。
[0079]
本发明还提供了一种所述二维锡基钙钛矿材料在发光材料领域的应用。
[0080]
本发明中，所述应用例如在太阳能电池或led中的应用。
[0081]
本发明中，所述应用例如为作为半导体材料在太阳能电池、led中的应用。
[0082]
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
[0083]
本发明所用试剂和原料均市售可得。
[0084]
本发明的积极进步效果在于：
[0085]
(1)本发明提供了一种步骤简单、条件温和、环境友好、操作方便、适合大规模合成的机械化学合成方法，改善了现有技术中合成步骤繁琐，易产生大量有害废弃酸液等问题。
[0086]
(2)本发明合成了(h3nc6h
12
nh3)snbr4、(h3nc8h
16
nh3)snbr4和(h3nc
10h20
nh3)snbr4三种dj型二维层状锡基钙钛矿材料，三种二维锡基钙钛矿材料在320～370nm波长下，光致发光效率plqy为40％～100％，该类材料具有高荧光量子产率、大斯托克斯位移、光谱可调、低毒性等特点。
[0087]
(3)采用本发明所述的制备方法在可制备出(h3nc6h
12
nh3)snbr4和(h3nc
10h20
nh3)snbr4，拓展了二维锡基钙钛矿材料的品种，为进一步实现该类型材料的多样性应用提供了可能。
附图说明
[0088]
图1为实施例1-3的制备过程示意图。
[0089]
图2为实施例1-3中制备得到的三种dj型二维层状锡基钙钛矿的结构示意图。
[0090]
图3为实施例1-3制备得到的三种dj型二维层状锡基钙钛矿在标准xrd光源下测得的xrd衍射图。
[0091]
图4为实施例1制备得到的dj型二维层状锡基钙钛矿粉末的比例尺为50μm的sem扫描电镜图。
[0092]
图5为实施例5制备得到的dj型二维层状锡基钙钛矿粉末的比例尺为20μm的sem扫描电镜图。
[0093]
图6为实施例6制备得到的dj型二维层状锡基钙钛矿粉末的比例尺为20μm的sem扫描电镜图。
[0094]
图7为实施例1制备得到的dj型二维层状锡基钙钛矿粉末的光致发光图。
[0095]
图8为实施例1制备得到的dj型二维层状锡基钙钛矿粉末在375nm激发光下的荧光寿命衰减曲线。
[0096]
图9为实施例1制备得到的dj型二维层状锡基钙钛矿粉末在350nm激发光下的绝对荧光量子效率测试图。
[0097]
图10为实施例2制备得到的dj型二维层状锡基钙钛矿粉末的光致发光图。
[0098]
图11为实施例3制备得到的dj型二维层状锡基钙钛矿粉末的光致发光图。
[0099]
图12为实施例4制备得到的dj型二维层状锡基钙钛矿粉末的光致发光图。
[0100]
图13为实施例5制备得到的dj型二维层状锡基钙钛矿粉末的光致发光图。
[0101]
图14为实施例5制备得到的dj型二维层状锡基钙钛矿粉末在375nm激发光下的荧光寿命衰减曲线。
[0102]
图15为实施例5制备得到的dj型二维层状锡基钙钛矿粉末在350nm激发光下的绝对荧光量子效率测试图。
[0103]
图16为实施例6制备得到的dj型二维层状锡基钙钛矿粉末的光致发光图。
[0104]
图17为实施例6制备得到的dj型二维层状锡基钙钛矿粉末在375nm激发光下的荧光寿命衰减曲线。
[0105]
图18为实施例6制备得到的dj型二维层状锡基钙钛矿粉末在350nm激发光下的绝对荧光量子效率测试图。
[0106]
图19为实施例7制备得到的dj型二维层状锡基钙钛矿粉末的光致发光图。
[0107]
图20为对比例1制备得到的dj型二维层状锡基钙钛矿粉末的光致发光图。
[0108]
图21为对比例2制备得到的dj型二维层状锡基钙钛矿粉末的光致发光图。
具体实施方式
[0109]
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。
[0110]
实施例1
[0111]
dj型二维层状锡基钙钛矿材料制备过程，参见图1，具体包括以下几个步骤：
[0112]
(1)将snbr2(纯度为99.9％)(0.4mmol)粉末与己二胺(0.4mmol)混合于玛瑙研磨钵中，研磨10min，得到粉末；
[0113]
(2)将氢溴酸水溶液(浓度为40wt.％)(0.2ml)、异丙醇(纯度99.9％)溶液(0.5ml)加入至步骤(1)的粉末当中，继续研磨15min，得到粘稠的黄样品；
[0114]
(3)将步骤(2)中所得到的样品，在通风橱中放置40min，得到的固体粉末，即为(h3nc6h
12
nh3)snbr4(后文简称为c6)。
[0115]
实施例2
[0116]
采用实施例1的制备方法制备(h3nc6h
12
nh3)snbr4材料，其中步骤(2)的研磨时长为30min。
[0117]
实施例3
[0118]
采用实施例1的制备方法制备(h3nc6h
12
nh3)snbr4材料，其中，己二胺的量为0.8mmol。
[0119]
实施例4
[0120]
采用实施例1的制备方法制备(h3nc6h
12
nh3)snbr4材料，其中，异丙醇溶液为0.8ml。
[0121]
实施例5
[0122]
(1)将snbr2(纯度为99.9％)(0.4mmol)粉末与辛二胺(0.8mmol)混合于玛瑙研磨钵中，研磨10min，得到粉末；
[0123]
(2)将氢溴酸水溶液(浓度为40wt.％)(0.5ml)、异丙醇(纯度99.9％)溶液(0.5ml)
加入至步骤(1)的粉末当中，继续研磨10min，得到粘稠的黄样品；
[0124]
(3)将步骤(2)中所得到的样品，在通风橱中放置30min，得到固体粉末，即为(h3nc8h
16
nh3)snbr4(后文简称为c8)。
[0125]
实施例6
[0126]
(1)将snbr2(纯度为99.9％)(0.4mmol)粉末与癸二胺(0.6mmol)混合于玛瑙研磨钵中，研磨5min得到粉末；
[0127]
(2)将氢溴酸水溶液(浓度为40wt.％)(0.4ml)、异丙醇(纯度99.9％)溶液(0.8ml)加入至步骤(1)的粉末当中，继续研磨10min，得到粘稠的黄样品；
[0128]
(3)将步骤(2)中所得到的样品，在空气中放置20min得到的固体粉末，即为(h3nc
10h20
nh3)snbr4(后文简称为c10)。
[0129]
实施例7
[0130]
采用实施例1的制备方法制备(h3nc6h
12
nh3)snbr4材料，其中，己二胺的量为1.2mmol。
[0131]
实施例8～11
[0132]
表1、实施例8～11中各试剂的量
[0133][0134]
按照表1中所示的各试剂的量进行以下制备步骤：
[0135]
dj型二维层状锡基钙钛矿材料制备过程，参见图1，具体包括以下几个步骤：
[0136]
(1)将snbr2(纯度为99.9％)(0.4mmol)粉末与己二胺(0.4mmol)混合于玛瑙研磨钵中，研磨5min，得到粉末；
[0137]
(2)将异丙醇(纯度99.9％)溶液(160μl)，氢溴酸水溶液(浓度为40wt.％)和hi溶液(浓度为57wt.％)按照表1中的对应量、加入至步骤(1)的粉末当中，继续研磨15min，得到粘稠的黄样品；
[0138]
(3)将步骤(2)中所得到的样品，在通风橱中放置10min，得到产物。
[0139]
对比例1
[0140]
采用溶液析出法制备了(h3nc8h
16
nh3)snbr4材料，具体步骤如下：
[0141]
(1)将氧化亚锡(0.1010g)，氢溴酸(2.5ml)，正辛胺(1000μl)，15ml次磷酸(50wt.％in water)一次加入到50ml小烧杯中，置于油浴锅中进行加热搅拌。缓慢升温加热溶解烧杯中反应物，待温度达到80℃恒定后，继续搅拌30min直到溶液澄清透明。
[0142]
(2)将加热完成后的烧杯置于冰水浴中降温，静置冷却1h，逐渐有白晶体析出，真空抽滤获得晶体即为(h3nc8h
16
nh3)snbr4材料
[0143]
效果实施例1
[0144]
对实施例1、实施例5和实施例6所制得的(h3nc6h
12
nh3)snbr4、(h3nc8h
16
nh3)snbr4和(h3nc
10h20
nh3)snbr4三种二维锡基钙钛矿材料进行了xrd测试，使用rigaku miniflex台式x射线衍射仪，测试结果如图3所示。图2为实施例1、实施例5和实施例6所制得的(h3nc6h
12
nh3)snbr4、(h3nc8h
16
nh3)snbr4和(h3nc
10h20
nh3)snbr4三种二维锡基钙钛矿材料的结构示意图。
[0145]
由图3可知，实施例1、实施例5和实施例6制备的二维锡基钙钛矿材料其主要的生长面为(002)。
[0146]
效果实施例2
[0147]
对实施例1、实施例5和实施例6所制得的(h3nc6h
12
nh3)snbr4、(h3nc8h
16
nh3)snbr4和(h3nc
10h20
nh3)snbr4三种二维锡基钙钛矿材料进行了sem测试，sem的型号为fei verios 46，使用铜网为支持材料，样品滴加至铜网上并真空干燥。测试结果如图4～6所示。
[0148]
由图4、图5和图6可知，实施例1、实施例5和实施例6制备的二维锡基钙钛矿材料呈现出二维片状结构。
[0149]
效果实施例3
[0150]
对实施例1～11和对比例1所制得的钙钛矿材料进行了荧光性能测试。使用jobin yvon fluorolog spectrometer(horiba)荧光光谱仪测试荧光光谱；使用newport 819c-is-5.3测定荧光量子产率；使用爱丁堡lifespec ii时间相关单光子计数光谱仪测定荧光寿命衰减曲线。
[0151]
由图7、图8和图9可知，实施例1制备的(h3nc6h
12
nh3)snbr4材料在603nm处有发射峰，激发波长为340nm。在激发波长375nm和pl发射波长620nm处可以获得指数衰减函数，荧光寿命衰减曲线显示出τ＝2.85μs的长荧光寿命衰减。在激发波长350nm处可以获得其绝对荧光量子效率为95％。
[0152]
由图10、图11和图12可知，实施例2制备出的(h3nc6h
12
nh3)snbr4材料在607nm处有发射峰，激发波长为350nm。实施例3制备出的(h3nc6h
12
nh3)snbr4材料在602nm处有发射峰，激发波长为350nm。实施例4制备出的(h3nc6h
12
nh3)snbr4材料在604nm处有发射峰，激发波长为350nm。
[0153]
由图13、图14和图15可知，实施例5制备的(h3nc8h
16
nh3)snbr4材料在587nm处有发射峰，激发波长为340nm。在激发波长375nm和pl发射波长620nm处可以获得指数衰减函数，荧光寿命衰减曲线显示出τ＝2.83μs的长荧光寿命衰减。在激发波长350nm处可以获得其绝对荧光量子效率为70％。
[0154]
由图16、图17和图18可知，实施例6制备的(h3nc
10h20
nh3)snbr4材料在585nm处有发射峰，激发波长为340nm。在激发波长375nm和pl发射波长620nm处可以获得指数衰减函数，荧光寿命衰减曲线显示出τ＝2.88μs的长荧光寿命衰减。在激发波长350nm处可以获得其绝对荧光量子效率为53％。
[0155]
由图19可知，实施例7制备出的(h3nc6h
12
nh3)snbr4材料在620nm处有发射峰，激发波长为350nm。
[0156]
由图20可知，光谱随着i含量的增加出现603nm到636nm的红移，说明可以通过所述制备方法对dj型二维层状锡基钙钛矿材料进行光谱调控。
[0157]
由图21可知，对比例1制备出的(h3nc8h
16
nh3)snbr4材料在激发波长350nm处可以获
得其荧光量子产率为90％。
[0158]
由上可知，采用本发明的二维锡基钙钛矿材料的制备方法制得的(h3nc8h
16
nh3)snbr4材料与采用溶液析出制得(h3nc8h
16
nh3)snbr4材料的绝对荧光量子效率仅相差20％，此外，采用本发明的二维锡基钙钛矿材料的制备方法还可以制备出的(h3nc6h
12
nh3)snbr4和(h3nc
10h20
nh3)snbr4材料，且在激发波长350nm处，(h3nc6h
12
nh3)snbr4材料的绝对荧光量子效率可达95％，(h3nc
10h20
nh3)snbr4材料的绝对荧光量子效率可达53％。
[0159]
上述实施例为被发明较佳的实施方式，但是本发明的实施方式不受上述实例限制，其他的任何未背离本发明精神实质与原理下所做的改变，修饰，替代，组合简化均为等效。

技术特征：

1.一种二维锡基钙钛矿材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将卤化锡与烷二胺的混合浆料进行第一研磨，得混合物a；(2)将包括混合物a、氢卤酸和醇的混合浆料进行第二研磨，得混合物b；(3)将混合物b中溶剂挥发，即得；其中，所述卤化锡与所述烷二胺的摩尔比为1:(0.5～4)；其中，所述烷二胺的碳链长度为c6～c10。2.如权利要求1所述的二维锡基钙钛矿材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述卤化锡与烷二胺的摩尔比为1:(0.5～2)，例如为1:1、1:1.5或1:2；和/或，所述烷二胺为己二胺、辛二胺和癸二胺中的任一种；和/或，所述烷二胺的纯度大于98％；和/或，所述卤化锡为snbr2；其中，所述snbr2的形式较佳地为snbr2粉末；其中，所述snbr2粉末的纯度较佳地为99.9％；和/或，所述第一研磨的时间为1～30min，优选为5～10min，例如为5min或10min。3.如权利要求1所述的二维锡基钙钛矿材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述氢卤酸为盐酸、氢溴酸和氢碘酸中任一种，优选为氢溴酸；和/或，所述氢卤酸以氢卤酸溶液的形式添加，所述氢卤酸溶液优选为氢卤酸水溶液，例如氢溴酸水溶液；其中，所述氢溴酸水溶液的浓度较佳地为40wt.％；和/或，所述醇的碳链长度为c2～c6，例如为异丙醇或1-丁醇，较佳地为异丙醇；其中，所述异丙醇的纯度较佳地为99.9％；和/或，所述第二研磨的时间为1～30min，优选为10～15min，例如为10min或15min；和/或，所述氢卤酸与所述醇的体积比为1:(1～4)，优选为1:(1～2.5)，例如为1:1、1:2或1:2.5；和/或，步骤(3)中，所述挥发的时间为10～120min，优选为20～40min，例如为20min、30min或40min。4.如权利要求1所述的二维锡基钙钛矿材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述混合浆料由以下方法制得：将所述混合物a、氢卤酸和醇混合即得，较佳地，先将混合物a和氢卤酸混合，再加入醇进行混合；和/或，步骤(3)中，所述挥发的方式为静置挥发。5.如权利要求1所述的二维锡基钙钛矿材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将包括snbr2粉末与烷二胺的混合浆料进行第一研磨，得混合物a；(2)将包括混合物a、氢溴酸水溶液和异丙醇的混合浆料进行第二研磨，得混合物b；(3)将混合物b中溶剂挥发，即得；其中，所述snbr2粉末与烷二胺的摩尔比为1:(0.5～2)；所述snbr2粉末的纯度为99.9％；所述烷二胺为己二胺、辛二胺和癸二胺中的任一种；所述第一研磨的时间为5～10min；所述氢溴酸水溶液与异丙醇的体积比为1:(1～2.5)；
所述第二研磨的时间为10～15min；所述挥发的方式为将混合物b放置在通风橱中；所述挥发的时间为20～40min。6.如权利要求4所述的二维锡基钙钛矿材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将包括snbr2粉末与己二胺的混合浆料进行第一研磨，得混合物a；(2)将包括混合物a、氢溴酸水溶液和异丙醇的混合浆料进行第二研磨，得混合物b；(3)将混合物b中溶剂挥发，即得；其中，所述snbr2粉末与己二胺的摩尔比为1:1；所述snbr2粉末的纯度为99.9％；所述第一研磨的时间为10min；所述氢溴酸水溶液与异丙醇的体积比为1:2.5；所述第二研磨的时间为15min；所述挥发的方式为将混合物b放置在通风橱中；所述挥发的时间为40min；或者，所述二维锡基钙钛矿材料的制备方法，其包括以下步骤：(1)将包括snbr2粉末与辛二胺的混合浆料进行第一研磨，得混合物a；(2)将包括混合物a、氢溴酸水溶液和异丙醇的混合浆料进行第二研磨，得混合物b；(3)将混合物b中溶剂挥发，即得；其中，所述snbr2粉末与辛二胺的摩尔比为1:2；所述snbr2粉末的纯度为99.9％；所述第一研磨的时间为10min；所述氢溴酸水溶液与异丙醇的体积比为1:1；所述第二研磨的时间为10min；所述挥发的方式为将混合物b放置在通风橱中；所述挥发的时间为30min；或者，所述二维锡基钙钛矿材料的制备方法，其包括以下步骤：(1)将包括snbr2粉末与癸二胺的混合浆料进行第一研磨，得混合物a；(2)将包括混合物a、氢溴酸水溶液和异丙醇的混合浆料进行第二研磨，得混合物b；(3)将混合物b中溶剂挥发，即得；其中，所述snbr2粉末与癸二胺的摩尔比为1:1.5；所述snbr2粉末的纯度为99.9％；所述第一研磨的时间为5min；所述氢溴酸水溶液与异丙醇的体积比为1:2；所述第二研磨的时间为10min；所述挥发的方式为将混合物b放置在通风橱中；所述挥发的时间为20min。7.一种二维锡基钙钛矿材料，其特征在于，其采用权利要求1～6中任一项所述的二维锡基钙钛矿材料的制备方法制得。8.如权利要求7所述的二维锡基钙钛矿材料，其特征在于，所述二维锡基钙钛矿材料的
分子式为[h3nc
n
h
2n
nh3]snbr4，其中，n＝6～8，例如为(h3nc6h
12
nh3)snbr4、(h3nc8h
16
nh3)snbr4或(h3nc
10
h
20
nh3)snbr4；和/或，所述二维锡基钙钛矿材料为dj型二维层状锡基钙钛矿材料。9.一种二维锡基钙钛矿材料，其特征在于，其分子式为(h3nc6h
12
nh3)snbr4或(h3nc
10
h
20
nh3)snbr4。10.一种如权利要求1～9中任一项所述的二维锡基钙钛矿材料在发光材料领域的应用。

技术总结

本发明公开了一种二维锡基钙钛矿材料及其制备方法和应用。本发明所述的二维锡基钙钛矿材料制备方法包括如下步骤：(1)将卤化锡与烷二胺的混合浆料进行第一研磨，得混合物A；(2)再将包括混合物A、氢卤酸和醇的混合浆料进行第二研磨，得混合物B；(3)将混合物B中溶剂挥发，即得；其中，所述卤化锡与所述烷二胺的摩尔比为1:(0.5～4)；所述烷二胺的碳链长度为C6～C10。本发明所述的二维锡基钙钛矿材料的制备方法步骤简单、条件温和、环境友好、操作方便、适合大规模合成的机械化学合成方法，采用本发明所述的二维锡基钙钛矿材料制备方法可制备出不同种类的二维锡基钙钛矿材料，拓展了二维锡基钙钛矿材料的种类。锡基钙钛矿材料的种类。锡基钙钛矿材料的种类。