發(fā)布時(shí)間：2021-11-23 23:22

　　相比傳統(tǒng)的II-VI或III-V族半導(dǎo)體納米晶（NCs）,鉛鹵鈣鈦礦NCs具有窄發(fā)射線寬、高光致發(fā)光量子產(chǎn)率、可調(diào)光譜和易制備等優(yōu)異特性,因此被當(dāng)作是一種更理想的發(fā)光材料.然而,當(dāng)鈣鈦礦NCs在遇到光、熱和極性溶劑等條件時(shí),將會(huì)發(fā)生快速且不可逆的降解,從而表現(xiàn)出差的穩(wěn)定性.因此,提高鈣鈦礦NCs的穩(wěn)定性是目前該研究方向亟待解決的關(guān)鍵問題.本文詳細(xì)總結(jié)了近年來(lái)關(guān)于提高鈣鈦礦NCs穩(wěn)定性的常見方法,并展望了未來(lái)的研究方向. 

【文章來(lái)源】：物理學(xué)報(bào). 2020,69(11)北大核心EISCICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：11 頁(yè)

【部分圖文】：

CsPbBr3 NCs被嵌于SiO2的示意圖[56]

2016年,Wang等[73]將CsPb X3 NCs與孔徑為12—14 nm的多孔二氧化硅在正己烷溶劑中混合,超小的NCs可以吸附于二氧化硅的孔中(圖8).這種復(fù)合材料表現(xiàn)出良好的光穩(wěn)定性,在紫外燈下(365 nm,6 W)照射96 h后,其發(fā)光強(qiáng)度為初始強(qiáng)度的80%.2017年,Sun等[74]報(bào)道了一種簡(jiǎn)便的兩步合成方法,可以將鈣鈦礦NCs包裹于多孔沸石基質(zhì)中,形成發(fā)光顏色可調(diào)的CsPbBr3NCs/沸石復(fù)合熒光粉.首先,利用Cs+替換Y型沸石中原有的Na+離子.其次,通過擴(kuò)散與溶液中的PbBr2反應(yīng)形成CsPbBr3 NCs.沸石包裹的NCs表現(xiàn)出超高的光穩(wěn)定性.隨后,Zhang等[75]使用鉛基金屬有機(jī)框架(Pb-MOF)作為一個(gè)前驅(qū)體模板,然后再與MABr/正丁醇溶液反應(yīng),實(shí)現(xiàn)了MAPbBr3 NCs@Pb-MOF的制備.由于Pb-MOF的保護(hù),MAPbBr3 NCs在空氣中表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性.圖7 厚PMAO聚合物層包覆鈣鈦礦NCs的后合成處理示意圖[69]

盡管鈣鈦礦NCs是一種優(yōu)異的發(fā)光體,但其差的穩(wěn)定性仍是限制其商業(yè)應(yīng)用的瓶頸之一[16-18]當(dāng)經(jīng)歷熱、光、氧氣和極性溶劑等條件時(shí),它們將面臨如下問題:1)300℃以下的溫度就會(huì)造成有機(jī)無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦如MAPb X3和FAPb X3發(fā)生分解并產(chǎn)生有機(jī)胺氣體.此外,更高的溫度(400—500℃)會(huì)促使全無(wú)機(jī)鈣鈦礦CsPb X3的Pb X6發(fā)生八面體塌縮.這些材料結(jié)構(gòu)的破壞將導(dǎo)致其發(fā)光強(qiáng)度的降低[19,20];2)鈣鈦礦NCs的光穩(wěn)定性比較差.隨著光輻照時(shí)間的增加,它們將會(huì)發(fā)生明顯的團(tuán)聚,最終造成其熒光急劇衰減[21];3)目前的研究表明,氧氣對(duì)鈣鈦礦NCs的發(fā)光強(qiáng)度沒有明顯的影響[22];4)鈣鈦礦NCs遇到極性溶劑極易溶解,尤其是水.當(dāng)極性溶劑擴(kuò)散到NCs表面時(shí),兩者的界面處就會(huì)發(fā)生少量的溶解,最終導(dǎo)致其熒光猝滅[23].本文概述了近年來(lái)關(guān)于提高鈣鈦礦NCs穩(wěn)定性的常見方法如表面鈍化、離子摻雜和表面包覆,最后提出了改善NCs穩(wěn)定性的一些建議.

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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