西安交大考研，西安交大考研录取分数线2023
无铅双钙钛矿(DP)通过解决传统铅基钙钛矿的毒性和不稳定性问题，成为下一代照明市场中最有潜力的候选者之一。然而，大多数DPs的制备往往采用高浓度的盐酸(HCl)作为溶剂，并且需要伴随高温结晶缓慢，这不仅增加了制备过程中的风险和成本，而且对环境也有潜在的威胁。
近日，西安交通大学汪敏强教授团队提出了一种原位制备策略，利用温和的二甲基亚砜(DMSO)溶剂在聚合物中实现DP在低温下的结晶，并通过掺杂Ag+获得光学性能良好的Cs2Na0.8Ag0.2BiCl6/PMMA复合薄膜(CFs)，产生亮橙色的发光，其光致发光量子率(PLQY)达到21.52%。此外，通过原位光学变换进一步研究了Cs2Na0.8Ag0.2BiCl6/PMMA CFs的生长动态，并将其推广到其他DP基聚合物CFs。最后，该材料在光电子器件和防伪印刷方面表现出了优异的性能，这将为无铅DP材料在光学领域的发展提供了一条新的途径。相关成果以题为“In Situ Fabrication of Lead-Free Double Perovskite/Polymer Composite Films for Optoelectronic Devices and Anti-counterfeit Printing”发表于ACS Applied Materials & Interfaces。
https://doi.org/10.1021/acsami.2c22752
在过去几年中，卤化铅钙钛矿APbX3 (A = CH3NH3+，Cs+; X = Cl-，Br-，I-)纳米晶体(NCs)因其优异的光学和电子性能被认为是下一代光电子器件最有前途的材料。遗憾的是，Pb2+的固有毒性不符合目前对环保材料的要求，严重限制了其在商用器件中的应用，因此用毒性较小或无毒的元素替代Pb2+成为一种有效的解决方案，并得到了广泛的关注。通常情况下，等价取代所使用的二价金属阳离子非常不稳定，极易氧化。因此采用一价(B+)和三价(B3+)金属阳离子组合异价替代Pb2+合成无铅双钙钛矿(DP)成为最可靠的策略之一。目前，大多数DPs的获取方法是引入浓盐酸(HCl)作为溶剂，在高温下长时间生长，这种制备策略不仅增加了实验风险和成本，而且还会造成高浓度HCl污染环境，因此迫切需要一种方便、低消耗的制备策略来完成Pb2+的异价取代。
本文作者提出了在高分子材料中原位生长DP制备DP/聚合物复合薄膜(CFs)的策略，采用低风险二甲基亚砜(DMSO)为前驱体溶剂，在100℃结晶1 h制备高质量的CFs。通过Ag+掺杂，进一步获得了PLQY高达21.52%的Cs2Na0.8Ag0.2BiCl6/PMMA CFs，并对整个生长过程进行了监测，发现其主要由聚合物的聚合和DP的结晶组成，为后续的探索奠定了基础。此外，这种原位制备策略可以推广到其他基于DP的聚合物CFs，具有一定的通用性。最重要的是，这些CFs可以大规模工业化制备，这在光电子器件和防伪印刷领域具有巨大的前景，促进了无铅DP材料在商业领域的发展。
图1 Cs2Na1-xAgxBiCl6/PMMA复合薄膜的XRD和SEM
图2 Cs2Na1-xAgxBiCl6/PMMA复合薄膜的光学表征
图3 Cs2Na1-xAgxBiCl6/PMMA复合薄膜的生长示意图
图4 Cs2Na1-xAgxBiCl6/PMMA在光电领域的应用
*感谢论文作者团队对本文的大力支持。
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