温州大学潘跃晓Angew：4-溴丁酸辅助原位钝化策略制备极性介质中超稳定CsPbX3量子点

4-Bromo-Butyric Acid-Assisted In Situ Passivation Strategy for Superstable All-Inorganic Halide Perovskite CsPbX3 QDs in Polar Media.

Hong Zhu,Dr. Yuexiao Pan*,Dr. Chengdong Peng,Dr. Hongzhou Lian,Jun Lin*.

Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202116702 

研究背景

金属卤化物钙钛矿CsPbX₃（X = Cl、Br、I）量子点展现出优异的光电特性，在固态照明、显示器、光电探测器和光伏太阳能电池等领域具有广阔的应用前景。

然而，CsPbX₃量子点在外界环境（如水份、氧气、光照、热量）和极性溶剂中稳定性差，影响光电器件的使用寿命，严重限制了其大规模应用。为此，科研工作者探索了有关表面包覆、表面钝化等方法来增强其稳定性，但在不同程度上降低了量子点的发光效率。因此，如何大幅提高金属卤化物钙钛矿材料稳定性的同时并保持其光电性能具有重大的理论和科学意义。

文章简介

近日，温州大学潘跃晓教授课题组在国际顶级化学期刊《Angewandte Chemie International Edition》发表了题为“4-Bromo-Butyric Acid-Assisted In Situ Passivation Strategy for Superstable All-Inorganic Halide Perovskite CsPbX₃ QDs in Polar Media”的论文。该论文通过原位钝化策略显著提高CsPbX3量子点在水等极性溶剂中的稳定性，并提出了一种可能的基本机制。

文章内容

该策略基于4-溴丁酸(BBA)中羧酸提供弱酸环境，其Br^-与量子点表面的Pb²⁺结合，以及OLA中胺阳离子与量子点表面的Br^-结合，改性钝化CsPbBr₃量子点表面并形成具有疏水壳的。

改性后的CsPbBr₃量子点在水中分散时显示出86.4%的高光致发光量子产率（PLQYs），且在60摄氏度的水中维持高效率发光96小时。改性后的CsPbBr₃量子点在其他极性介质中均可以观察到亮绿色发光，样品的光谱形状得到了完美保留，这意味着改性后的CsPbBr₃量子点表现出高极性溶剂耐受性，而该策略具有普适性。

在类似的实验条件下，通过控制卤化物离子的比例，进一步在水等极性溶剂中合成了一系列具有其他卤素离子的CsPbX₃量子点。生长后的量子点实现了从蓝光到红光宽区域的发射，并表现出优异的抗极性溶剂稳定性。

本项工作为深入理解原位配体在金属卤化物表面的协同作用提供了新的视角，为提高CsPbX3量子点的稳定性提供了一种新策略。

温州大学为第一通讯单位，化学与材料工程学院2019级研究生朱红为第一作者，潘跃晓教授与林君研究员为该论文共同通讯作者。

相关工作受到国家自然科学基金（52172152、51932009、52172166）、浙江省重点自然科学基金(2015C33142)、温州市重点项目 (G20140040)等项目的资助。

相关论文信息

论文原文在线发表于Angewandte Chemie International Edition，点击“阅读原文”查看论文

论文标题：

4-Bromo-Butyric Acid-Assisted In Situ Passivation Strategy for Superstable All-Inorganic Halide Perovskite CsPbX3 QDs in Polar Media

论文网址：

 https://doi.org/10.1002/anie.202116702

DOI:10.1002/anie.202116702 

往期推荐

点击“阅读原文”，查看文章原文