CH3NH3Pb(Mn/Eu/Cu/Sn)X3(X=Cl,Br,I)全色谱量子点的合成、稳定性及其荧光性能研究

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由于有机-无机杂化钙钛矿量子点优异的光电性能(如窄的半峰宽、较高的量子效率和能带可调性等),使其在光电催化领域拥有广阔的市场前景。采用室温析晶法合成量子点具有操作简单及能耗低等优势。但是,量子点的形貌不可控、铅毒以及稳定性不足的缺点,一直制约着其在光电领域的应用。本文主要围绕上述不足,合成了具有形貌可控、低毒性且高稳定性的机-无机杂化钙钛矿量子点,其具体内容如下所示:(1)采用室温析晶法,通过调节卤素的比例,合成了一系列MAPbX3(MA=CH3NH3+,X=Cl,Br,I)钙钛矿量子点,实现了在可见光范围内的全色谱发射。在此基础上,以MAPbBr3钙钛矿量子点为例,通过改变配体类型以及配体的比例,合成了具有纳米点、纳米棒以及纳米片形貌的量子点溶液。随着形貌的变化,其荧光发射峰出现红移现象,荧光寿命逐渐增加,系统研究了其影响机理;(2)针对铅毒的问题,一方面,利用无毒的Mn2+和Eu3+部分取代Pb2+,实现了MAPb(Mn/Eu)Cl3钙钛矿量子点毒性的降低。同时,利用MAPbCl3基体与Mn2+和Eu3+之间的能量传递,分别实现了量子点有蓝色向橙红色和青色转变,系统研究能量传递对MAPb(Mn/Eu)Cl3量子点性能的影响机理。另一方面,利用无毒的Cu2+和Sn2+部分取代Pb2+,在降低MAPb(Cu/Sn)Br3量子点的毒性的同时,利用离子掺杂后引起量子点的带隙的变化,实现了MAPb(Cu/Sn)Br3量子点发光色的微调,对其影响机理进行了系统的研究;针对量子点稳定性不足的缺点,采用SiO2对量子点的表面进行修饰,制备了具有高稳定性和水溶性的有机-无机杂化钙钛矿量子点,并对其荧光性能进行了分析,以期获得具有更高稳定性的量子点;
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