ACS Nano：各向同性生長的超小CsPbBr?納米晶實現(xiàn)放大合成，邁向高效藍光電致發(fā)光

單分散膠體鈣鈦礦納米晶的放大合成對其實際應(yīng)用至關(guān)重要，但由于鈣鈦礦快速結(jié)晶的特性，其規(guī)模化合成仍然面臨挑戰(zhàn)，尤其是超小尺寸、單分散CsPbBr?納米晶的放大合成更為困難，常伴隨納米片副產(chǎn)物的生成。

本文浙江大學高赟、葉志鎮(zhèn)和戴興良等人提出一種多分支配體輔助合成策略，通過大空間位阻的多分支配體在成核階段打破烷基銨在特定晶面的緊密排列，協(xié)同抑制各向異性生長，并將結(jié)晶時間窗口延長至數(shù)分鐘，從而實現(xiàn)了高達200 mL的合成規(guī)模，且不影響單分散性和光學質(zhì)量，同時避免了納米片副產(chǎn)物的產(chǎn)生。放大合成的CsPbBr?納米晶在480 nm處呈現(xiàn)藍光發(fā)射，半峰寬僅為21 nm?；诖说乃{光發(fā)光二極管外量子效率達到22.4%，并具備優(yōu)異的光譜穩(wěn)定性和重復性。

該工作為超小納米晶的規(guī)模化制備提供了解決方案，并提出了一種可推廣的配體設(shè)計思路，助力高效鈣鈦礦光電器件的實用化發(fā)展。

研究亮點：

1. 配體設(shè)計突破生長限制：創(chuàng)新性引入具有大空間位阻的多分支配體，有效打破了油胺在CsPbBr?特定晶面上的定向緊密排列，從而抑制了各向異性生長，實現(xiàn)了超小納米晶的各向同性成核與生長。

2. 結(jié)晶時間窗口大幅延長：協(xié)同配體策略將室溫合成中的結(jié)晶動力學顯著減緩，反應(yīng)窗口從秒級延長至數(shù)分鐘（如180秒），為熱量與質(zhì)量傳遞均勻的放大合成奠定了基礎(chǔ)。

3. 規(guī)模化合成與高性能器件兼得：成功實現(xiàn)200 mL規(guī)模的放大合成，所得納米晶保持窄譜藍光發(fā)射（480 nm，半峰寬21 nm），并基于此制備出外量子效率達22.4%的高性能藍光PeLED，且放大合成器件的性能與實驗室小批量樣品相當。

Isotropic-Grown Ultrasmall CsPbBr3 Nanocrystals in an Enlarged Synthesis toward Efficient Blue Electroluminescence

Qingli Cao, Lingbin Ye, Yun Gao, Haiping He, Zhizhen Ye, and Xingliang Dai

ACS Nano Article ASAP

DOI: 10.1021/acsnano.5c15099

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.5c15099

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