发光铅卤钙钛矿纳米晶稳定性的研究进展
发布时间：2021-11-23 23:22
相比传统的II-VI或III-V族半导体纳米晶（NCs）,铅卤钙钛矿NCs具有窄发射线宽、高光致发光量子产率、可调光谱和易制备等优异特性,因此被当作是一种更理想的发光材料.然而,当钙钛矿NCs在遇到光、热和极性溶剂等条件时,将会发生快速且不可逆的降解,从而表现出差的稳定性.因此,提高钙钛矿NCs的稳定性是目前该研究方向亟待解决的关键问题.本文详细总结了近年来关于提高钙钛矿NCs稳定性的常见方法,并展望了未来的研究方向.
【文章来源】：物理学报. 2020,69(11)北大核心EISCICSCD
【文章页数】：11 页
【部分图文】：
CsPbBr3 NCs被嵌于SiO2的示意图[56]
2016年,Wang等[73]将CsPb X3 NCs与孔径为12—14 nm的多孔二氧化硅在正己烷溶剂中混合,超小的NCs可以吸附于二氧化硅的孔中(图8).这种复合材料表现出良好的光稳定性,在紫外灯下(365 nm,6 W)照射96 h后,其发光强度为初始强度的80%.2017年,Sun等[74]报道了一种简便的两步合成方法,可以将钙钛矿NCs包裹于多孔沸石基质中,形成发光颜色可调的CsPbBr3NCs/沸石复合荧光粉.首先,利用Cs+替换Y型沸石中原有的Na+离子.其次,通过扩散与溶液中的PbBr2反应形成CsPbBr3 NCs.沸石包裹的NCs表现出超高的光稳定性.随后,Zhang等[75]使用铅基金属有机框架(Pb-MOF)作为一个前驱体模板,然后再与MABr/正丁醇溶液反应,实现了MAPbBr3 NCs@Pb-MOF的制备.由于Pb-MOF的保护,MAPbBr3 NCs在空气中表现出良好的稳定性.图7 厚PMAO聚合物层包覆钙钛矿NCs的后合成处理示意图[69]
尽管钙钛矿NCs是一种优异的发光体,但其差的稳定性仍是限制其商业应用的瓶颈之一[16-18]当经历热、光、氧气和极性溶剂等条件时,它们将面临如下问题:1)300℃以下的温度就会造成有机无机杂化钙钛矿如MAPb X3和FAPb X3发生分解并产生有机胺气体.此外,更高的温度(400—500℃)会促使全无机钙钛矿CsPb X3的Pb X6发生八面体塌缩.这些材料结构的破坏将导致其发光强度的降低[19,20];2)钙钛矿NCs的光稳定性比较差.随着光辐照时间的增加,它们将会发生明显的团聚,最终造成其荧光急剧衰减[21];3)目前的研究表明,氧气对钙钛矿NCs的发光强度没有明显的影响[22];4)钙钛矿NCs遇到极性溶剂极易溶解,尤其是水.当极性溶剂扩散到NCs表面时,两者的界面处就会发生少量的溶解,最终导致其荧光猝灭[23].本文概述了近年来关于提高钙钛矿NCs稳定性的常见方法如表面钝化、离子掺杂和表面包覆,最后提出了改善NCs稳定性的一些建议.
【参考文献】：
期刊论文
[1]高效绿光钙钛矿发光二极管研究进展[J]. 瞿子涵,储泽马,张兴旺,游经碧. 物理学报. 2019(15)
[2]蓝光钙钛矿发光二极管:机遇与挑战[J]. 段聪聪,程露,殷垚,朱琳. 物理学报. 2019(15)
[3]全无机钙钛矿量子点的研究进展[J]. 王恩胜,余丽萍,廉世勋,周文理. 材料导报. 2019(05)
[4]全无机铯铅卤钙钛矿稳定性的研究进展[J]. 徐妍,曹蒙蒙,夏超,李会利. 聊城大学学报(自然科学版). 2019(01)
[5]如何提升铅卤钙钛矿量子点的稳定性?[J]. 韦祎,陈叶青,程子泳,林君. 中国科学:化学. 2018(08)
[6]卤素钙钛矿量子点稳定性研究进展[J]. 谢启飞,王新中,李玥,马艳红. 深圳信息职业技术学院学报. 2018(02)
本文编号：3514818
【文章来源】：物理学报. 2020,69(11)北大核心EISCICSCD
【文章页数】：11 页
【部分图文】：
CsPbBr3 NCs被嵌于SiO2的示意图[56]
2016年,Wang等[73]将CsPb X3 NCs与孔径为12—14 nm的多孔二氧化硅在正己烷溶剂中混合,超小的NCs可以吸附于二氧化硅的孔中(图8).这种复合材料表现出良好的光稳定性,在紫外灯下(365 nm,6 W)照射96 h后,其发光强度为初始强度的80%.2017年,Sun等[74]报道了一种简便的两步合成方法,可以将钙钛矿NCs包裹于多孔沸石基质中,形成发光颜色可调的CsPbBr3NCs/沸石复合荧光粉.首先,利用Cs+替换Y型沸石中原有的Na+离子.其次,通过扩散与溶液中的PbBr2反应形成CsPbBr3 NCs.沸石包裹的NCs表现出超高的光稳定性.随后,Zhang等[75]使用铅基金属有机框架(Pb-MOF)作为一个前驱体模板,然后再与MABr/正丁醇溶液反应,实现了MAPbBr3 NCs@Pb-MOF的制备.由于Pb-MOF的保护,MAPbBr3 NCs在空气中表现出良好的稳定性.图7 厚PMAO聚合物层包覆钙钛矿NCs的后合成处理示意图[69]
尽管钙钛矿NCs是一种优异的发光体,但其差的稳定性仍是限制其商业应用的瓶颈之一[16-18]当经历热、光、氧气和极性溶剂等条件时,它们将面临如下问题:1)300℃以下的温度就会造成有机无机杂化钙钛矿如MAPb X3和FAPb X3发生分解并产生有机胺气体.此外,更高的温度(400—500℃)会促使全无机钙钛矿CsPb X3的Pb X6发生八面体塌缩.这些材料结构的破坏将导致其发光强度的降低[19,20];2)钙钛矿NCs的光稳定性比较差.随着光辐照时间的增加,它们将会发生明显的团聚,最终造成其荧光急剧衰减[21];3)目前的研究表明,氧气对钙钛矿NCs的发光强度没有明显的影响[22];4)钙钛矿NCs遇到极性溶剂极易溶解,尤其是水.当极性溶剂扩散到NCs表面时,两者的界面处就会发生少量的溶解,最终导致其荧光猝灭[23].本文概述了近年来关于提高钙钛矿NCs稳定性的常见方法如表面钝化、离子掺杂和表面包覆,最后提出了改善NCs稳定性的一些建议.
【参考文献】：
期刊论文
[1]高效绿光钙钛矿发光二极管研究进展[J]. 瞿子涵,储泽马,张兴旺,游经碧. 物理学报. 2019(15)
[2]蓝光钙钛矿发光二极管:机遇与挑战[J]. 段聪聪,程露,殷垚,朱琳. 物理学报. 2019(15)
[3]全无机钙钛矿量子点的研究进展[J]. 王恩胜,余丽萍,廉世勋,周文理. 材料导报. 2019(05)
[4]全无机铯铅卤钙钛矿稳定性的研究进展[J]. 徐妍,曹蒙蒙,夏超,李会利. 聊城大学学报(自然科学版). 2019(01)
[5]如何提升铅卤钙钛矿量子点的稳定性?[J]. 韦祎,陈叶青,程子泳,林君. 中国科学:化学. 2018(08)
[6]卤素钙钛矿量子点稳定性研究进展[J]. 谢启飞,王新中,李玥,马艳红. 深圳信息职业技术学院学报. 2018(02)
本文编号：3514818
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