高效稳定的CsPbBr-CsPbBr混合相钙钛矿纳米晶的制备及形成过程

作     者：陈雪莲 焦琥珀 申岩冰 潘喜强 

作者机构：西安石油大学化学化工学院 西安石油大学材料科学与工程学院 

出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)

年 卷 期：2023年

核心收录：

学科分类：07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金(批准号:62104191) 西安石油大学研究生创新与实践能力培养计划(批准号:YCS21112073)资助的课题 

主　　题：钙钛矿纳米晶 CsPbBr -Cs PbBr 混合相 高效稳定 配体交换 溶解重结晶 

摘      要：通过配体后处理法向CsPbBr3钙钛矿纳米晶中加入油胺-十四烷基膦酸(OLA-TDPA)的混合配体获得了CsPbBr3-Cs4PbBr6混合材料。在最佳比例下(CsPbBr3、TDPA与OLA的摩尔比为1:1:15)制备的CsPbBr3-Cs4PbBr6钙钛矿纳米晶混合相的光致发光量子产率可达78%，荧光寿命长达476 ns，且其在室温环境下保持稳定性至少25天，在293K和328 K之间的5个加热-冷却循环中具有良好的热稳定性。混合纳米晶的形成经历了表面钝化/溶解和重结晶两个阶段：在第一阶段(t≤1h)，OLA-TDPA混合配体形成了(RNH3)2PO3X型配体与纳米晶表面发生配体交换，交换后的新配体能与纳米晶表面的Pb2+紧密的结合且含量较高，降低了纳米晶表面的缺陷态密度，提高了CsPbBr3类球形钙钛矿纳米晶的量子产率和荧光寿命；在第二阶段，由于部分PbBr2脱离CsPbBr3NCs而使其发生了重结晶，生成了少量六方相Cs4PbBr6纳米晶，最终获得CsPbBr3和Cs4PbBr6双相共存的纳米晶，从而提高了纳米晶的稳定性。本工作对推动高效稳定的钙钛矿纳米晶的应用具有一定参考价值。