香港城市大学王锋Nat Commun:仅两层!铅缺陷策略突破钙钛矿纳米片合成瓶颈,实现全彩发光

来源:知光谷发布时间:2025-11-19 11:18:57

CsPbX₃(X = Cl、Br、I)纳米片因其可调控量子限域效应及在高效光电器件中的应用潜力而备受关注。然而,由于反应动力学过快,合成具有单层级别厚度的均匀CsPbX₃纳米片仍具挑战。

本文香港城市大学王锋等人开发了一种利用铅缺陷前驱体调控反应动力学的合成策略。实验研究表明,前驱体中的铅缺陷可减缓晶体生长速度,从而实现对CsPbX₃体系尺寸的精确控制。该方法成功合成了厚度可调至两个八面体层的均匀CsPbI₃纳米片,其在563 nm处表现出窄带发射,并具有较高的光谱稳定性。

该策略还可拓展至CsPbBr₃与CsPbCl₃体系,实现单一卤化物钙钛矿体系内的全彩发射调控,为CsPbX₃纳米材料及其他胶体纳米晶的设计与应用提供了通用合成路径。

研究亮点:

  1. 铅缺陷策略实现超薄可控生长:通过调控前驱体中铅的缺陷浓度,有效减缓晶体生长动力学,首次实现厚度仅为两个八面体层(~4.46 nm)的CsPbI₃纳米片的可控制备。
  2. 表面钝化提升稳定性与发光性能:引入ZnI₂作为碘源不仅维持反应平衡,其表面Zn²⁺离子通过双齿配位与碘键合,显著提升纳米片的光致发光量子产率(37.04%)及长期稳定性。
  3. 通用性强,实现全彩发射调控:该策略可拓展至CsPbBr₃与CsPbCl₃体系,合成不同层数的纳米片与纳米晶,覆盖紫光至红光波段,为单一卤化物钙钛矿实现全彩发射提供可行路径。

Zheng, W., Chen, J., Guo, Y. et al. Pb deficiency enables the synthesis of CsPbI3 nanosheets with tunable thickness down to two octahedral layers. Nat Commun 16, 10078 (2025).

https://doi.org/10.1038/s41467-025-65050-1


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