钙钛矿异质结量子点：可见-红外双发射荧光

来源：X一MOL资讯

量子点是一类半导体纳米粒子，其激子在三维空间受限在与其激子玻尔直径相当或更小的尺度范围内，从而表现出与对应的宏观物质不同的物理性质。近年来，新兴的钙钛矿量子点以其优异而独特的光电特性，如可见光波段能级的可调控性、高量子产率、高载流子迁移率等引起了人们的广泛关注；而传统的硫化铅量子点以其能级和荧光在近红外区域具有高度的可调性，在纳米光电器件领域也占据着重要的位置。由于这两种材料的光电性质的互补性和匹配性很高，因此科研人员对其复合体系—钙钛矿-硫化铅异质结—进行了大量研究。但如何制备由钙钛矿量子点和硫化铅量子点所构成的异质结量子点，同时实现对二者的能级及荧光性质的调控，一直是一个很大的挑战。
最近，南京师范大学徐翔星教授、国家纳米科学中心刘新风研究员以及清华大学王训教授课题组合作，发展了一种将CsPbX3 (X=Cl,Br,I) 钙钛矿量子点转化为CsPbX3‑PbS (X=Cl,Br,I) 异质结量子点的方法。该转化在室温下进行，反应进程可由反应时间、硫源和钙钛矿量子点的比例进行调控。特别地，所制备的CsPbX3‑PbS异质结量子点具有CsPbX3 量子点和PbS量子点对应的可见-红外双发射荧光，且能通过对量子点尺寸和成分的控制实现对荧光发射峰的位置的调控。通过飞秒瞬态吸收光谱、瞬态/稳态荧光光谱等技术，对该合成策略制备的CsPbBr3‑PbS异质结量子点中激子动力学进行了研究，证实了异质结量子点中从CsPbBr3向PbS的高效能量转移。

这项工作对基于钙钛矿纳米材料异质结的可控制备提供了一种有效策略，有望对这类异质结的物理性质研究、在光电、光伏等领域的应用起到推动作用。这一成果近期发表在J. Am. Chem. Soc.上，第一作者是南京师范大学研究生张先菊。

原文：Heterostructural CsPbX3-PbS (X=Cl,Br,I) Quantum Dots with Tunable Vis–NIR Dual Emission

Xianju Zhang, Xianxin Wu, Xiaoyu Liu, Gaoyu Chen, Yongkai Wang, Jianchun Bao, Xiangxing Xu, Xinfeng Liu, Qi Zhang, Kehan Yu, Wei Wei, Jingjing Liu, Jun Xu, Hua Jiang, Peng Wang, Xun Wang

J. Am. Chem. Soc., 2020, 142, 4464-4471, DOI: 10.1021/jacs.9b13681