胶体金属卤化物钙钛矿(MHP)纳米晶(NCs)是一类新兴的用于下一代光电子学的荧光量子点(QDs)。然而,阻碍其实际应用的一大障碍是高铅含量,在这种情况下,大多数尝试都损害了材料的光学性能或胶体稳定性。
苏黎世联邦理工学院Chih-Jen Shih提出了一种后合成方法,通过高熵合金化来稳定铅还原的MHP NCs。在用多种元素以相当高的浓度掺杂NCs后,得到的高熵钙钛矿(HEP)NCs具有良好的胶体稳定性和窄带发射,具有更高的光致发光量子产率(ηPL)和更短的荧光寿命(τPL)。
X射线结晶学分析表明,HEP NCs形成了含有混合间隙相和掺杂相的多个相。重要的是,高熵合金化可以稳定具有较高晶格膨胀和晶格收缩程度的晶相。结果表明,高熵合金化可使合金中的铅含量降低约55%。这项研究为实现钙钛矿型NCs的商业化又迈进了一大步。
参考文献 Simon F. Solari, et al, Stabilization of Lead-Reduced metal Halide Perovskite Nanocrystals by High-Entropy Alloying, J. Am. Chem. Soc., 2022 DOI: 10.1021/jacs.1c12294 https://doi.org/10.1021/jacs.1c12294