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作者:武文魁;陆雨晨;梁梦标;谢志翔;王三海;陈婷;
单位:苏州科技大学化学与生命科学学院;苏州科技大学材料科学与工程学院;景德镇陶瓷大学;
摘要:全无机铯铅卤钙钛矿纳米晶(CsPbX_3, X=Cl、Br、I)凭借高荧光量子产率、长载流子寿命、可调波长、高色纯度等优势,在LED、显示设备、太阳能电池等光电器件领域备受关注,但其稳定性较差,限制了实际应用。本文采用室温过饱和重结晶法,以溴化铅、乙酸铯为原料,油酸、油胺为配体,N,N-二甲基甲酰胺为溶剂,甲苯为反溶剂制备CsPbBr_3纳米晶,并以硅酸四乙酯为硅源进行SiO_2包覆,制备出CsPbBr_3@SiO_2复合材料。SiO_2包覆可有效钝化CsPbBr_3纳米晶表面缺陷,减少非辐射跃迁,隔绝外界环境因素,大幅提高其稳定性与荧光性能。实验结果表明,当Pb/Cs摩尔比为1.8时,CsPbBr_3纳米晶的PLQY(荧光量子产率)达46.9%;在TEOS/Pb=0.3、反应4 h条件下,CsPbBr_3@SiO_2复合材料PLQY提升至62.2%。此外,CsPbBr_3@SiO_2复合材料在乙醇中表现出优异稳定性,与乙醇混合30 min后,PL强度是未包覆CsPbBr_3纳米晶的4倍左右。本研究为提高CsPbBr_3纳米晶稳定性提供了有效方法,为其在光电器件领域拓展了应用空间。
关键词:全无机钙钛矿;;CsPbBr_3纳米晶;;SiO_2包覆;;量子产率
基金资助:国家自然科学基金(52062019);; 江苏省高等学校基础科学(自然科学)研究重大项目(24KJA430013);; 江西省自然科学基金(20232BAB204015);; 江苏省高校青蓝工程