高效稳定的CsPbBr_(3)-Cs_(4)PbBr_(6)混合相钙钛矿纳米晶的制备及形成过程

摘要

通过配体后处理法向CsPbBr_(3)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CsPbBr_(3)-Cs_(4)PbBr_(6)混合材料.在最佳比例下(CsPbBr_(3), TDPA与OLA的物质的量的比为1∶1∶15)制备的CsPbBr_(3)-Cs_(4)PbBr_(6)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 d,在293 K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1阶段(t≤1 h), 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Pb^(2+)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CsPbBr_(3)类球形钙钛矿纳米晶的量子产率和荧光寿命;在第2阶段,由于部分PbBr2脱离CsPbBr_(3)NCs而使其发生了重结晶,生成了少量六方相Cs_(4)PbBr_(6)纳米晶,最终获得CsPbBr_(3)和Cs_(4)PbBr_(6)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.