南京大学在硫醇诱导钙钛矿纳米晶形貌和晶型精准的可控合成中取得新进展

全无机卤化铅钙钛矿半导体材料具有优异的光学、光电性能和较低的成本，在太阳能电池、发光二极管、激光和光探测器等领域具有重要的应用前景。一直以来，该领域的研究集中于立方或正交晶型的铯铅溴钙钛矿（CsPbBr₃），而与CsPbBr₃相关的钙钛矿衍生结构材料CsPb₂Br₅、Cs₄PbBr₆的研究相对较少。最新的研究表明，这类衍生材料的光学和光电性能也能与CsPbBr₃相媲美。因此，这类材料纳米晶体形貌和晶型的可控制备和提高稳定性的研究是该领域的研究热点。

最近，南京大学的邓正涛教授（点击查看介绍）研究团队通过在经典合成工艺中引入硫醇配体，实现了CsPb₂Br₅纳米晶体的克量级可控制备，其形貌可以精确调控，得到高产率 (>99%)的一维CsPb₂Br₅纳米线和二维CsPb₂Br₅纳米片。他们通过调控硫醇和脂肪酸/脂肪胺配体的种类和配体，可控地诱导材料形貌和晶型的转变。反应在辛硫醇/油胺摩尔比为1:1.5时，可制备出高产率的CsPb₂Br₅纳米线；在辛硫醇/辛酸摩尔比为1:0.3时，可制备出高产率的CsPb₂Br₅纳米片。其中，一维CsPb₂Br₅纳米线在文献中属首次报道。

图1. 硫醇诱导CsPb₂Br₅型全无机钙钛矿纳米晶的形貌和晶体结构的可控合成工艺

同时，硫醇配体的引入进一步提高了CsPb₂Br₅纳米晶体在高温、高湿度条件下的化学稳定性，拓展了高性能、稳定的卤化物钙钛矿纳米材料的种类。在50 ℃、50%的湿度条件下，该材料的荧光寿命、晶型以及荧光强度变化不大，而作为对照的CsPbBr₃纳米立方体在该条件下快速分解。

这一成果近期发表在The Journal of Physical Chemistry Letters 上，文章的第一作者是南京大学的博士研究生阮龙飞，第二作者沈炜博士对该论文做出了重要的贡献。

该论文作者为：Longfei Ruan, Wei Shen, Aifei Wang, Aishuang Xiang, and Zhengtao Deng

原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面，或点此查看原文）：

Alkyl-Thiol Ligand-Induced Shape- and Crystalline Phase-Controlled Synthesis of Stable Perovskite-Related CsPb₂Br₅ Nanocrystals at Room Temperature

J. Phys. Chem. Lett., 2017, 8, 3853, DOI: 10.1021/acs.jpclett.7b01657

导师介绍

邓正涛

http://www.x-mol.com/university/faculty/22060