近日,我院黃藝鵬老師聯(lián)合廈門大學(xué)陳曦教授課題組和解榮軍教授課題組在化學(xué)頂級期刊Angewandte Chemie International Edition上發(fā)表題為“Photoluminescence Enhancement in Silica-Confined Ligand-Free Perovskite Nanocrystals by Suppression of Silanol-Induced Traps and Phase Impurities”(DOI: 10.1002/anie.202402520)的研究論文。論文的第一作者為黃藝鵬博士,通訊作者為廈門大學(xué)的陳曦教授和解榮軍教授。該研究得到國家自然科學(xué)基金促進海峽兩岸科技合作聯(lián)合基金(No. U2005212)的支持。
近年來,鉛鹵鈣鈦礦納米晶以其優(yōu)異的光學(xué)性能受到廣泛關(guān)注。鉛鹵鈣鈦礦納米晶的缺陷容忍性質(zhì)賦予其獨特的空間限域無配體合成法。在空間限域無配體合成中,介孔硅是最常用的限域模板。然而,利用不同的介孔硅模板限域生長鉛鹵鈣鈦礦納米晶往往存在產(chǎn)物的熒光效率差異大的問題,表明除孔徑大小外,其他的關(guān)鍵因素仍未得到清晰的認(rèn)識并加以控制,嚴(yán)重阻礙了介孔硅限域的鉛鹵鈣鈦礦納米晶產(chǎn)業(yè)化制備及應(yīng)用。
鑒于此,研究團隊深入研究了介孔硅界面本征的硅羥基活性基團對CsPbBr3納米晶的限域生長及其光學(xué)性能的影響,首次揭示了在CsPbBr3 納米晶在限域生長過程中硅羥基的存在會造成Cs+和Br-空位缺陷,造成CsPb2Br5雜質(zhì)相的生成。并且硅羥基的含量越高,CsPbBr3納米晶形成的缺陷越多,熒光效率越低。通過去硅羥基化能夠有效抑制深層缺陷和雜質(zhì)相的形成,顯著提升介孔硅限域的鈣鈦礦納米晶的發(fā)光效率(最高可提升160倍)。研究成果為制備高質(zhì)量的無配體型鈣鈦礦納米晶提供新的視角和參考依據(jù)。


一審:黃藝鵬、二審:馬文碩、三審:李霞