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Structure and surface properties of size-tuneable CsPbBr3 nanocrystals
Nanoscale ( IF 5.8 ) Pub Date : 2021-09-13 , DOI: 10.1039/d1nr04602k Thomas J N Hooper 1 , Yanan Fang 2 , Alasdair A M Brown 3, 4, 5 , Suan Hui Pu 3, 4 , Tim J White 2, 5
Nanoscale ( IF 5.8 ) Pub Date : 2021-09-13 , DOI: 10.1039/d1nr04602k Thomas J N Hooper 1 , Yanan Fang 2 , Alasdair A M Brown 3, 4, 5 , Suan Hui Pu 3, 4 , Tim J White 2, 5
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This investigation has characterised the structure and surface chemistry of CsPbBr3 nanocrystals with controlled diameters between 6.4 to 12.8 nm. The nanocrystals were investigated via a thorough 133Cs solid state NMR and nuclear relaxation study, identifying and mapping radially-increasing nanoscale disorder. This work has formalised 133Cs NMR as a highly sensitive probe of nanocrystal size, which can conveniently analyse nanocrystals in solid forms, as they would be utilised in optoelectronic devices. A combined multinuclear solid state NMR and XPS approach, including 133Cs–1H heteronuclear correlation 2D (HETCOR) NMR, was utilised to study the nanocrystal surface and ligands, demonstrating that the surface is Cs–Br rich with vacancies passivated by didodecyldimethylammonium bromide (DDAB) ligands. Furthermore, it is shown that a negligible amount of phosphonate ligands remain on the powder nanocrystal surface, despite the key role of octylphosphonic acid (OPA) in controlling the colloidal nanocrystal growth. The CsPbBr3 NCs were shown to be structurally stable under ambient conditions for up to 6 months, albeit with some particle agglomeration.
中文翻译：
尺寸可调的 CsPbBr3 纳米晶体的结构和表面性质
该研究表征了直径控制在 6.4 到 12.8 nm 之间的 CsPbBr 3纳米晶体的结构和表面化学。通过彻底的133 Cs 固态 NMR 和核弛豫研究对纳米晶体进行了研究，识别和绘制了径向增加的纳米级无序。这项工作已将133 Cs NMR正式化为一种高度敏感的纳米晶体尺寸探针，可以方便地分析固体形式的纳米晶体，因为它们将用于光电器件。多核固态 NMR 和 XPS 组合方法，包括133 Cs– 1H 异核相关 2D (HETCOR) NMR 用于研究纳米晶体表面和配体，证明该表面富含 Cs-Br，其中富含被双十二烷基二甲基溴化铵 (DDAB) 配体钝化的空位。此外，研究表明，尽管辛基膦酸 (OPA) 在控制胶体纳米晶体生长方面起关键作用，但在粉末纳米晶体表面上残留的膦酸酯配体可忽略不计。CsPbBr 3 NC 显示在环境条件下结构稳定长达 6 个月，尽管有一些颗粒团聚。
更新日期：2021-09-16
中文翻译：
尺寸可调的 CsPbBr3 纳米晶体的结构和表面性质
该研究表征了直径控制在 6.4 到 12.8 nm 之间的 CsPbBr 3纳米晶体的结构和表面化学。通过彻底的133 Cs 固态 NMR 和核弛豫研究对纳米晶体进行了研究，识别和绘制了径向增加的纳米级无序。这项工作已将133 Cs NMR正式化为一种高度敏感的纳米晶体尺寸探针，可以方便地分析固体形式的纳米晶体，因为它们将用于光电器件。多核固态 NMR 和 XPS 组合方法，包括133 Cs– 1H 异核相关 2D (HETCOR) NMR 用于研究纳米晶体表面和配体，证明该表面富含 Cs-Br，其中富含被双十二烷基二甲基溴化铵 (DDAB) 配体钝化的空位。此外，研究表明，尽管辛基膦酸 (OPA) 在控制胶体纳米晶体生长方面起关键作用，但在粉末纳米晶体表面上残留的膦酸酯配体可忽略不计。CsPbBr 3 NC 显示在环境条件下结构稳定长达 6 个月，尽管有一些颗粒团聚。
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