有机/CuCl<,2>杂化层状钙钛矿结构材料的稳定性研究

来源 :浙江大学材料与化学工程学院 浙江大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sunliu168
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有机/无机层状钙钛矿杂化材料是能够自组装形成层状结构的一种半导体材料。有机/无机杂化材料往往可以使用杂化钙钛矿作为半导体通道,将有机材料和无机半导体的优异性能结合起来,提高光电材料的载流子迁移率。无机组分的晶体结构和坚硬框架,及强的共价键或离子键提供了高迁移率、热稳定性,而有机成分提供了通过分子裁剪改变光电性能以及良好的自组装和成膜性能,能够使杂化材料像有机材料那样能低温和低成本地加工。这样将有机、无机的优点结合在一个分子复合物内,以实现优势互补,发挥协同效应。为了研究杂化钙钛矿结构材料的稳定性,我们制备了(C4nH8n+1NH3)2CuCl4(n:1,2,3)系列直链烷基胺杂化钙钛矿,以及基于3-(2-胺乙基)吲哚盐的杂化钙钛矿结构材料,用元素分析、X-射线衍射和红外光谱等多种测试手段,证实了产物的组成和结构,并采用旋涂法制备了薄膜。通过热失重分析和示差扫描量热法测试,研究杂化钙钛矿结构材料的热稳定性,结果表明杂化钙钛矿结构材料稳定性很好,热分解温度都在180℃以上。含直链烷烃胺杂化钙钛矿结构材料首先有机胺盐从样品中分解,然后无机盐分解,并且随着碳原子数增加,热分解温度增高;而基于3-(2-胺乙基)吲哚盐的杂化钙钛矿结构材料是分步分解:首先是游离的HCl分解,然后有机胺盐从样品中分解,最后无机盐分解。为了研究杂化钙钛矿层状结构材料的光稳定性,我们将其用紫外灯照射处理后通过元素分析、傅立叶变换红外光谱、X-射线衍射、紫外等多种测试手段,表征其性能的变化以研究其光稳定性,紫外光照射对杂化钙钛矿系列材料(C4nH8n+1NH3)2CuCl4(n=1,2,3)以及(C8NH6-CH2CH2NH32CuCl4的层状结构都没有造成破坏,但使N-H…Cl氢键强度有所下降,引起电荷分布变化及电子跃迁几率变化,从而产生可部分回复的光致变色现象。
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