近日,太阳黃藝鵬老師聯合廈門大學陳曦教授課題組和解榮軍教授課題組在化學頂級期刊Angewandte Chemie International Edition上發表題為“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的陳曦教授和解榮軍教授。該研究得到國家自然科學基金促進海峽兩岸科技合作聯合基金(No. U2005212)的支持。
近年來,鉛鹵鈣钛礦納米晶以其優異的光學性能受到廣泛關注。鉛鹵鈣钛礦納米晶的缺陷容忍性質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,介孔矽是最常用的限域模闆。然而,利用不同的介孔矽模闆限域生長鉛鹵鈣钛礦納米晶往往存在産物的熒光效率差異大的問題,表明除孔徑大小外,其他的關鍵因素仍未得到清晰的認識并加以控制,嚴重阻礙了介孔矽限域的鉛鹵鈣钛礦納米晶産業化制備及應用。
鑒于此,研究團隊深入研究了介孔矽界面本征的矽羟基活性基團對CsPbBr3納米晶的限域生長及其光學性能的影響,首次揭示了在CsPbBr3 納米晶在限域生長過程中矽羟基的存在會造成Cs+和Br-空位缺陷,造成CsPb2Br5雜質相的生成。并且矽羟基的含量越高,CsPbBr3納米晶形成的缺陷越多,熒光效率越低。通過去矽羟基化能夠有效抑制深層缺陷和雜質相的形成,顯著提升介孔矽限域的鈣钛礦納米晶的發光效率(最高可提升160倍)。研究成果為制備高質量的無配體型鈣钛礦納米晶提供新的視角和參考依據。


一審:黃藝鵬、二審:馬文碩、三審:李霞