铅基卤化物钙钛矿材料具有极高的荧光量子效率、狭窄的发射峰、可调的能隙等优势,成为近年来单色和白光二极管(LEDs)领域的研究热点。将蓝、绿和红三种单色荧光粉的混合物作为颜色转换层,涂覆于紫外LED外面可以获得白光LEDs。不过这种方法存在相位分离、自吸收和色度偏移等问题。以单组分白光纳米晶作为单一颜色转换材料可解决上述问题,但目前受限于单组分白光纳米晶相对较低的荧光量子效率。为此本文围绕高效率单组分白光钙钛矿纳米晶的制备进行研究,主要工作如下。首先,通过在二维(2D)的钙钛矿纳米片中掺杂锰离子合成出单组分的白色荧光Mn:CsPb2ClxBr5-x钙钛矿纳米片,其荧光量子效率最高达到了 49%,创造了单组分正白光纳米晶新的纪录。研究了三维铅基卤化物钙钛矿纳米立方体与二维铅基卤化物钙钛矿纳米片作为宿主材料时掺杂纳米晶的荧光特性。结果表明二维Mn:CsPb2ClxBr5-x钙钛矿纳米片与Mn杂质间电子转移效率比三维掺Mn钙钛矿纳米晶提高了 10倍,Mn杂质荧光/钙钛矿本征荧光的强度比从不足0.25提高到了 0.99,从而使纳米晶荧光调制到国际照明委员会(CIE)色度坐标(0.35,0.32)的正白光区域。这种高亮度的白光钙钛矿纳米片可以和聚苯乙烯聚合物混合形成纳米复合物,在不改变光学特性的情况下,显著提高了钙钛矿材料的稳定性。此外,该复合物还具有良好的溶液加工性能——可以作为LEDs的涂料以及颜色转化层用于实现白光LEDs。其次,提出超声辅助快速合成Mn:CsPbClxBr3-x钙钛矿纳米晶的方法。利用超声作用下的局域热点效应以及搅拌效应,Mn2+对Pb2+的取代极限可以在15 min内达成。与合成后阳离子交换或传统的高温制备法相比,反应的时间消耗或能量消耗大幅度降低。此外,反应动力学的研究表明超声处理使反应级数由原先的2.4减小为1。该法为钙钛矿材料的合成和掺杂开辟了新的途径。