HORIBA前沿用户报道|破解难题！钙钛矿合成有新方法了

祝贺河工大林靖和黄阳教授课题组在《Chem. Mater.》期刊发表重要论文

早在2016年12月12日的《自然》上，就发布了一篇名为《2017 sneak peek：What the new year holds for science》的文章，其中提到科学家将会集中注意力研究一种叫做钙钛矿的奇迹材料。今天，钙钛矿材料已经非常火爆。那么，什么是钙钛矿呢？

钙钛矿材料是一类有着与钛酸钙相同晶体结构的材料，包括了数百种物质，拥有共同的结构式ABX3。钙钛矿材料从导体、半导体到绝缘体，范围极为广泛。

近年来，铅卤化物钙钛矿纳米材料以其优异的光学和电子性质，在LED显示、光伏电池、光电探测器等领域具有广阔的应用前景。然而，钙钛矿纳米材料的可控合成，一直是影响其未来应用的难题之一。

最近，河北工业大学林靖和黄阳教授等人开发了一种简单、可控的溶剂热方法，合成了侧边（X、Y）尺寸可调、厚度（Z）固定的CsPbBr₃超薄纳米片，并实现其与零维钙钛矿Cs₄PbBr₆ 纳米晶的可逆相转变。相关论文以“Solvothermal Synthesis of Ultrathin Cesium Lead Halide Perovskite Nanoplatelets with Tunable Lateral Sizes and Their Reversible Transformation into Cs₄PbBr₆ Nanocrystals”为题发表在《Chem. Mater.》杂志上。

这一研究，破解了钙钛矿纳米材料可控合成的难题，提供了一种新的可以通过控制反应时间来控制纳米片尺寸，进而获得发光峰位精确调控的有效途径，并为钙钛矿材料在未来显示、光电领域的应用夯实了基础。

（a,b）不同反应时间下制备的CsPbBr₃纳米片的PL发射光谱和UV-vis吸收光谱

（c-f）不同反应时间下制备的CsPbBr₃纳米片

从上图可以发现，随着反应时间的延长（30 min~24 h）， CsPbBr₃纳米片侧向尺寸不断变化，发光峰位逐渐红移，说明这种溶剂热法可以通过控制反应时间来调控纳米片尺寸，进而精准调节发光峰位。

CsPbBr₃纳米片是以碳酸铯和溴化铅表面包裹上长碳链的有机配体形成前驱体，在溶剂热条件下(60?180 °C)合成的。另外，通过简单地改变铯油酸或溴化铅前驱体的加入量和加入顺序，可以实现CsPbBr₃纳米片和Cs₄PbBr₆纳米晶之间的可逆化转变。

本研究中，作者使用了TEM、XRD、UV-Vis、稳态荧光、瞬态荧光等多种表征方法。小编有幸采访到原文的第一作者，翟伟同学，他介绍到：这次研究中的发光测试，使用的是Fluorolog-3型荧光光谱仪。这套仪器的灵敏度、稳定性和分辨率都很高，为表征不同尺寸钙钛矿纳米片发光峰位红移提供了技术保障。

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