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纳米材料由于拥有独特的光学、电磁或机械性能与巨大的潜在应用前景而受到广泛关注与研究。半导体晶体在达到纳米尺寸之后由于开始彰显强烈的量子限域效应而形成量子点这一全新的材料门类,表现出束缚、离散电子态以及高度可调的光学性能,因而在显示与照明、光伏与太阳能电池、生物研究与医学新兴疗法、光探测、光催化等诸多领域具有潜在的应用价值。然而,早期量子点体系Ⅱ-Ⅵ族(Ⅳ-Ⅵ族)半导体材料为主——镉(Cd)、铅(Pb)、汞(Hg)等元素的存在导致这些量子点体系不同程度地受制于重金属而不适合大规模商业化应用:因此寻求并开发与Ⅱ-Ⅵ族(Ⅳ-Ⅵ族)经典量子点具有相似的光学性质、在可见光与近红外区域具有明亮发射且不含重金属的新的量子点体系势在必行。为了实现上述目标,半导体纳米晶体通过合金化的方式形成多元体系的策略被采纳——通过向Ⅱ-Ⅵ族(Ⅳ-Ⅵ族)二元半导体体系中引入第三组成元素、通过合金化衍生Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ族三元半导体体系、或是直接使用多元结构的钙钛矿体系,力图通过多元体系——以寻求具有光学性能的半导体纳米晶体体系在无重金属组成与光学性能之间达到更合适的平衡点。具体的努力与工作如下:1、CuInS2量子点通过One-Pot Strategy在溶胶相内高温合成、获得黄铜矿结构的纳米量级尺寸(<5 nm)CuInS2类球体,并且可以进一步通过壳层结构——引入ZnS Shell——或者刻蚀——在己烷-正丁醇相中引入HNO3——提升它们的光学性能,具有广泛用于发光二极管、光伏、太阳能聚光器、光子检测等领域的潜力;同时有助于理解Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ族三元量子点体系的荧光性能及其背后的深层次机制、为改进合成设计进一步提升Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ族三元量子点的性能表现提供潜在的依据。2、FA0.33Cs0.67PbBr3-xIx(0 ≤ x ≤ 3)纳米晶体可以通过热注射结晶法合成。引入FA+能够优化CsPbBr3-xIx钙钛矿体系的晶相、并获得更优异的光学性能与稳定性,FA0.33Cs0.67PbBr3-xIx(0 ≤ x ≤ 3)纳米晶体各种形貌可以通过简单调节反应体系的配体关系实现,具有单一明确的化学成分与形貌。可以预期它们具有广泛用于激光、发光二极管、光伏、太阳能聚光器、光子检测等领域的潜力;与此同时,有理由相信在适当选择合成体系的前驱体以及配体等合成条件之后,可以预期本方法同样具有扩展到其他钙钛矿纳米晶体AMX3(A=MA+、FA+、K+、Rb+、Cs+;M=Pb2+、Sn2+、Bi3+、Sb3+、Ag+、Mn2+;X=C1-、Br-、1-及其合金的合成领域。3、通过热注射结晶法高温合成FAPbBr3钙钛矿纳米晶体,以前驱体推动FAPbBr3纳米晶体进入量子限域效应区间;并且在此基础上通过四配体体系进一步调控纳米晶体的形貌并最终合成获得具有显著量子限域效应的HexAm2FAPb2Br7纳米片。由于强大的量子限制效应,HexAm2FAPb2Br7具有极其蓝移的尖锐激子吸收和光致发光发射;具有光学和光电子学的应用前景,同时也有助于理解有机-无机杂化金属卤化物钙钛矿的合成设计原理以及量子限域效应。