武文魁1,陆雨晨2,梁梦标2,谢志翔1,王三海3,陈 婷2
(1. 苏州科技大学 化学与生命科学学院,江苏 苏州 215009;2. 苏州科技大学 材料科学与工程学院,
江苏 苏州 215009;3. 景德镇陶瓷大学,江西 景德镇 333403)
摘 要:全无机铯铅卤钙钛矿纳米晶(CsPbX3, 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CsPbBr3纳米晶,并以硅酸四乙酯为硅源进行SiO2包覆,制备出CsPbBr3@SiO2复合材料。SiO2包覆可有效钝化CsPbBr3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,CsPbBr3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,CsPbBr3@SiO2复合材料PLQY提升至62.2%。此外,CsPbBr3@SiO2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CsPbBr3纳米晶的4倍左右。本研究为提高CsPbBr3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;CsPbBr3纳米晶;SiO2包覆;量子产率