中國粉體網(wǎng)訊 作為當今炙手可熱的明星材料，鈣鈦礦納米材料因其優(yōu)異的光電性能，超高的熒光量子產(chǎn)率及缺陷耐受性，有望作為新一代的高效電致化學發(fā)光（ECL）材料。然而，由于鈣鈦礦材料屬于離子型半導體材料，環(huán)境敏感性成為制約其ECL發(fā)展的重要因素。目前提高鈣鈦礦納米材料環(huán)境穩(wěn)定性的方法大都有賴于在其外圍形成致密的隔絕層，導致其界面電荷傳輸和物質(zhì)擴散的難度增加，不利于ECL信號的產(chǎn)生。因此，在鈣鈦礦納米材料的穩(wěn)定性和電子輸運效率方面尋找平衡點以達到最優(yōu)化ECL效率是當前的研究重點。
近期，南京大學化學化工學院的李玲玲博士、陳子軒博士、朱俊杰教授等與南京醫(yī)科大學的陳蕓教授合作制備了一種集CsPbBr3鈣鈦礦量子點、共反應劑、包覆硅基質(zhì)于一體的納米復合物，實現(xiàn)了CsPbBr3量子點的高效、穩(wěn)定ECL。他們通過在CsPbBr3量子點和烷氧基硅烷的混合溶液中引入含不同功能基團的共反應劑，烷氧基硅烷的水解可使共反應劑與CsPbBr3量子點同步嵌入硅基質(zhì)中。一方面，外圍硅基質(zhì)可以降低外界環(huán)境對鈣鈦礦材料的影響從而提高其穩(wěn)定性。另一方面，納米復合物內(nèi)部負載了大量CsPbBr3量子點和共反應劑，二者之間的相互作用及電子傳遞距離縮短，能量損失減少，從而獲得高效穩(wěn)定的自增強ECL。研究發(fā)現(xiàn)，通過改變共反應劑的功能基團種類及數(shù)量，可以調(diào)控該鈣鈦礦三元納米復合物的ECL效率，最高可達到傳統(tǒng)的三聯(lián)吡啶釕/三丙胺體系的10.2倍。該工作借助自增強ECL機制來解決鈣鈦礦納米材料穩(wěn)定性與ECL電荷傳遞、物質(zhì)擴散之間的矛盾，為鈣鈦礦納米材料的ECL研究提供了新的思路。
該工作以“Sustainable and Self-Enhanced Electrochemiluminescent Ternary Suprastructures Derived from CsPbBr3 Perovskite Quantum Dots”為題，于6月4日在線發(fā)表在材料研究領域的重要期刊《Advanced Functional Materials》上（https://doi.org/10.1002/adfm.201902533）。 研究工作得到了國家自然科學基金、科技部國際合作項目等課題的資助。
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/墨玉）
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