Adv. Mater. 曾海波團隊：銫鉛鹵化物鈣鈦礦在光子驅動下發生單層納米片到體相的轉變

【引語】

在過去的幾年中，有機鉛鹵化物鈣鈦礦在光捕獲和光致發光領域受到廣泛關注。但由于其穩定性差而制約了商業應用。隨后出現了對環境耐受性較好的無機銫鉛鹵化物鈣鈦礦，合成了具有立方相的高效率納米晶，與傳統的金屬硫族量子點相比具有卓越的光電性能。此外，CsPbX₃納米線和納米片由于其特殊的物理性能而受到廣泛關注。CsPbX₃納米片表現出獨特的自組裝特性。

最近，有機-無機雜化鈣鈦礦薄膜的光致分解和缺陷形成被報導。直到現在，光致發光和光致暗化在傳統QDs中有所報導。但光對CsPbX₃鈣鈦礦納米結構的影響尚未報導。

【成果簡介】

最近，南京理工大學的曾海波教授（通訊作者）和南洋理工大學的Handong Sun（通訊作者）首次發現CsPbBr₃納米片的光致轉換（PDT），發現具有量子限域的單層納米片在激光照射幾十分鐘后轉變為體相。由于量子限域效應，這種光子驅動的轉換伴隨顯著的發光顏色的變化，這賦予CsPbBr₃納米片由單色發光向多色發光的應用。CsPbBr₃納米片發生相轉變所需的光強低至20mW·cm^-2，用普通的燈就可以激發。此外，他們制備了CsPbBr₃納米片/PMMA復合膜，CsPbBr3納米片在安全標簽照片編碼中有著潛在的應用價值。

【圖文導讀】

圖1：光致相變過程不同時間的PL變化

（a）多層CsPbBr₃納米片在光致相變過程中不同時刻的發光（ML：單層），插圖為樣品在不同時刻的發光圖。

（b）多層CsPbBr₃納米片在整個過程中發光隨時間變化的映射圖（黑色代表發光強度低，紅色代表發光強度高）。插入圖為樣品在不同時刻的發光圖。

圖2：不同輻照時間下的原位吸收光譜

在325nm、輻照強度為約20mW·cm^-2下，不同輻照時間下的原位吸收光譜。插入圖為多層CsPbBr₃納米片薄膜的吸收變化的實時監測裝置。

圖3：多層CsPbBr3納米片的SEM、TEM和光子驅動相變示意圖

（a-c）多層CsPbBr₃納米片在輻照時間分別為0min、20min和90 min下的表面結構。

（d-f）多層CsPbBr₃納米片在輻照時間分別為0min、20min和90 min下的橫截面結構。

（g-i）多層CsPbBr₃納米片在輻照時間分別為0min、20min和90 min下的TEM。

（j）光子驅動相變過程示意圖。在連續的激光照射下，CsPbBr₃納米片逐漸聚集，最終轉變為體相CsPbBr₃納米片。

圖4：CsPbBr3納米片、CsPbBr3納米片/PMMA復合膜的多色發光和復合膜的應用

（a-d）CsPbBr3納米片薄膜的 多色發光。（a）為共聚焦激光掃描顯微下的亮場光學圖像；（b）為光譜范圍為420-470nm的發光影像；（c）為光譜范圍為500-560nm的發光影像；（d）為（b）和（c）合并后的影像。

（e-h）CsPbBr3納米片/PMMA復合膜的多色發光。（e）為共聚焦激光掃描顯微下的亮場光學圖像；（f）為光譜范圍為420-470nm的發光影像；（g）為光譜范圍為500-560nm的發光影像；（h）為（f）和（g）合并后的影像。

（i）CsPbBr₃納米片/PMMA復合膜在安全標簽的照片編碼中的示意圖。

（j）紫外燈下具有字符“2”的編碼復合膜的照片。

（k）藍寶石基底上的CsPbBr₃納米片/PMMA復合膜。

【總結】

該研究不僅揭示了新興全無機鈣鈦礦的有意義的現象，引發對CsPbX₃光學性能的研究，而且在防偽、信息加密的安全保護中有著潛在的應用價值。

文獻鏈接：Photon Driven Transformation of Cesium Lead Halide Perovskites from Few-Monolayer Nanoplatelets to? Bulk Phase (Adv. Mater., 2016, DOI: 10.1002/adma.201604110)

本文由材料人編輯部納米組朱曉秀供稿，材料牛編輯整理。

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