Жидкая композиция полигалогенидов переменного состава - RU2648465C1
Код документа: RU2648465C1
Описание
Область техники, к которой относится изобретение
Заявляемое изобретение относится к органо-неорганическим композициям переменного состава, служащим исходным реагентом для получения органо-неорганических перовскитов.
Уровень техники
Из уровня техники известны способы синтеза прекурсоров органо-неорганических перовскитов, являющихся фотоактивным материалом, например для прекурсоров MAI (иодид метиламмония) и FAI (иодид формамидиния).
Недостатком вышеперечисленных прекурсоров является их твердое агрегатное состояние, которое требует применения растворителя и специальных условий проведения реакции для получения органо-неорганического перовскита, которые усложняют технологический процесс, увеличивают производственно-технологические, экологические риски и оказывают негативное воздействие на здоровье работников при получении органо-неорганического перовскита.
Недостатком вышеперечисленных полииодидов является использование в них катионов, не подходящих для получения светопоглощающего материала перовскитных солнечных ячеек.
Раскрытие изобретения
Задачей заявляемого изобретения является создание жидкой композиции полигалогенидов, использование которой приводит к упрощению и ускорению технологического процесса получения органо-неорганического перовскита и перовскитоподобных соединений, содержащих Pb, Sn, Bi при комнатной температуре без применения растворителей.
Технический результат, достигаемый при использовании заявляемого изобретения, заключается в упрощении и ускорении технологического процесса получения органо-неорганического перовскита и перовскитоподобных соединений, содержащих Pb, Sn, Bi при комнатной температуре без применения растворителей.
Технический результат достигается тем, что жидкий исходный реагент для получения органо-неорганического перовскита имеет состав АВ - nB2, где n≥1, А является по крайней мере одним из катионов CH3NH3+, (NH2)2CH+, С(NH2)3+ или их смесью, В является по крайней мере одним из анионов Cl-, Br-, I- или их смесью, причем смешение компонентов с катионами А и анионами В, при молярном соотношении А к В от 1:1 до 1:5, осуществлено в диапазоне температур от 0 до 150°С.
Технический результат при реализации способа достигается тем, что способ получения жидкого исходного реагента для получения органо-неорганического перовскита заключается в том, что осуществляют смешение компонентов с катионами А и В, где А является по крайней мере одним из катионов CH3NH3+, (NH2)2СН+, С(NH2)3+, Cs+ или их смесью, В является по крайней мере одним из анионов Cl-, Br-, I- или их смесью, при молярном соотношении А к В от 1:1 до 1:5, в диапазоне температур от 0 до 150°С, с обеспечением формирования смеси АВ - nB2, где n≥1.
Ниже приведены варианты приготовления раствора жидкой композиции полигалогенидов общей формулы АВ - nB2.
Пример 1.
К навеске кристаллического MAI в виде твердого порошка массой 318 мг (2 ммоль) при комнатной температуре добавляется навеска кристаллического йода в виде твердого порошка массой 1016 мг (4 ммоль). После этого смесь перемешивается с помощью якоря на магнитной мешалке при комнатной температуре в течение 3 минут, в результате чего образуется жидкость темно-коричневого цвета состава MAI - 2I2. После приготовления композиция сохраняет свои свойства в течение не менее месяца при комнатной температуре.
Пример 2.
К навеске кристаллического MAI в виде твердого порошка массой 318 мг (2 ммоль) при комнатной температуре добавляется навеска кристаллического йода в виде твердого порошка массой 1270 мг (5 ммоль). После этого смесь нагревается и перемешивается с помощью якоря на магнитной мешалке в течение 3 минут при температуре 40°С, в результате чего образуется жидкость темно-коричневого цвета состава MAI - 2,5I2. После приготовления композиция сохраняет свои свойства в течение не менее месяца при комнатной температуре.
Пример 3.
Навеска кристаллического йода в виде твердого порошка массой 2540 мг (10 ммоль) нагревается в замкнутом сосуде до температуры 120°С, в результате чего йод плавится. После этого к ней добавляется навеска кристаллического MAI в виде твердого порошка массой 318 мг (2 ммоль). Затем смесь перемешивается с помощью якоря на магнитной мешалке в течение 3 минут и остужается до температуры 70°С, в результате чего образуется жидкость темно-коричневого цвета состава MAI - 5I2. После приготовления композиция сохраняет свои свойства в течение не менее месяца при температуре 70°С.
Реферат
Изобретение относится к новому жидкому реагенту для получения органо-неорганических перовскитов, которые могут быть использованы для светопоглощающих материалов в солнечной энергетике. Жидкий исходный реагент для получения органо-неорганического перовскита соответствует составу АВ-nB, где n=1-5, А является катионом, выбранным из CHNH, (NH)CH, C(NH), или смесью катионов CHNH, (NH)CH, C(NH), возможно в смеси с ионами Cs+, В является анионом, выбранным из Cl, Br, I, или их смесью, Ввыбирается из Cl, Brи Iили их смеси. Изобретение также относится к способу получения указанного жидкого исходного реагента. Способ заключается в том, что осуществляют смешение соединения АВ, или смеси соединений АВ, возможно с галогенидом цезия, где А является катионом, выбранным из CHNH, (NH)CH, C(NH), В является анионом, выбранным из Cl, Br, I, с компонентом В, где Ввыбирается из Cl, Brи Iили их смеси, при молярном соотношении АВ к Вот 1:1 до 1:5, в диапазоне температур от 10 до 120°C. Использование жидкой композиции полигалогенидов приводит к упрощению и ускорению технологического процесса получения органо-неорганического перовскита и перовскитоподобных соединений, содержащих Pb, Sn, Bi, т.к. позволяет провести процесс без применения растворителей. 2 н.п. ф-лы, 3 пр.
