武汉理工：一种简单环保、可大批量制备钙钛矿发光材料的方法！

卤化钙钛矿纳米材料由于其非凡的光学（如窄带宽发射，可调发射波段，宽色域和高光致发光量子产率）和半导体特性已成为研究热点，在光伏，发光二极管（LED），光电探测器和激光器的广泛应用前景。钙钛矿材料具有一系列优良的性质，但其较差的稳定性限制了其应用。钙钛矿是一种离子晶体，其不稳定性的来源主要来自于其结构本身的不稳定性，以及环境对其降解导致的不稳定性，其中包括温度稳定性、光稳定性和水稳定性，特别是对水极为敏感的性质严重阻碍了钙钛矿材料的应用。这一现象引起了广泛的关注，因此解决钙钛矿稳定性问题刻不容缓。

近日，武汉理工大学谢毅课题组提出了一种水诱导相转变无配体制备钙钛矿发光材料的方法，合成棒状CsPb₂Br₅嵌入的Pb（OH）Br材料，其具有出色的稳定性。有趣的是，钙钛矿样品浸泡在水中后，经历了从CsPbBr₃和Cs₄PbBr₆到CsPb₂Br₅的相变和从纳米板到微米棒的形状转换，从而导致了棒状CsPb₂Br₅嵌入的Pb(OH)Br的形成。更为有趣的是，经历泡水之后样品的PL强度不仅没有下降，反而大大提高。相比于水处理前，泡水处理后样品PL强度和光致发光量子产率分别提高了6倍和11倍，且具有非常优异的耐水、高温、紫外光稳定性。相关论文以题“Water-Triggered Transformation of Ligands-Free LeadHalide Perovskite Nanocrystals-Embedded Pb(OH)Br with Ultrahigh Stability”发表在ACS Applied Material &Interfaces上。

论文链接：

https://doi.org/10.1021/acsami.1c06627

图1 样品的光学、形貌及物相表征图：（a）PL及吸收光谱图；（b）荧光寿命图；（c）X射线衍射图；（d）扫描电子显微镜图片；（e）透射电子显微镜图片；（f）高分辨透射电子显微镜图片；（g）选区电子衍射图片。

图2 样品经长时间泡水后的光学、形貌及物相表征图。

图2 样品在不同恶劣环境条件下耐稳定性测试的的光学、形貌及物相表征图：（Ⅰ）高温泡水；（Ⅱ）高温退火；（Ⅲ）紫外照射。

总的来说，研究人员提出了一种简单环保且可大批量制备钙钛矿发光材料的制备方法，所制备的钙钛矿材料具有优异的光学性能和环境稳定性。这项工作为改善钙钛矿稳定性难题提供了新的研究思路。