祝賀河工大林靖和黃陽(yáng)教授課題組在《Chem. Mater.》期刊發(fā)表重要論文

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早在2016年12月12日的《自然》上，就發(fā)布了一篇名為《2017 sneak peek：What the new year holds for science》的文章，其中提到科學(xué)家將會(huì)集中注意力研究一種叫做鈣鈦礦的奇跡材料。今天，鈣鈦礦材料已經(jīng)非?；鸨Ｄ敲?，什么是鈣鈦礦呢？

鈣鈦礦材料是一類有著與鈦酸鈣相同晶體結(jié)構(gòu)的材料，包括了數(shù)百種物質(zhì)，擁有共同的結(jié)構(gòu)式ABX3。鈣鈦礦材料從導(dǎo)體、半導(dǎo)體到絕緣體，范圍為廣泛。

近年來，鉛鹵化物鈣鈦礦納米材料以其優(yōu)異的光學(xué)和電子性質(zhì)，在LED顯示、光伏電池、光電探測(cè)器等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。然而，鈣鈦礦納米材料的可控合成，一直是影響其未來應(yīng)用的難題之一。

近，河北工業(yè)大學(xué)林靖和黃陽(yáng)教授等人開發(fā)了一種簡(jiǎn)單、可控的溶劑熱方法，合成了側(cè)邊（X、Y）尺寸可調(diào)、厚度（Z）固定的CsPbBr₃超薄納米片，并實(shí)現(xiàn)其與零維鈣鈦礦Cs₄PbBr₆ 納米晶的可逆相轉(zhuǎn)變。相關(guān)論文以“Solvothermal Synthesis of Ultrathin Cesium Lead Halide Perovskite Nanoplatelets with Tunable Lateral Sizes and Their Reversible Transformation into Cs₄PbBr₆ Nanocrystals”為題發(fā)表在《Chem. Mater.》雜志上。

這一研究，破解了鈣鈦礦納米材料可控合成的難題，提供了一種新的可以通過控制反應(yīng)時(shí)間來控制納米片尺寸，進(jìn)而獲得發(fā)光峰位調(diào)控的有效途徑，并為鈣鈦礦材料在未來顯示、光電領(lǐng)域的應(yīng)用夯實(shí)了基礎(chǔ)。

（a,b）不同反應(yīng)時(shí)間下制備的CsPbBr₃納米片的PL發(fā)射光譜和UV-vis吸收光譜

（c-f）不同反應(yīng)時(shí)間下制備的CsPbBr₃納米片

從上圖可以發(fā)現(xiàn)，隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)（30 min~24 h）， CsPbBr₃納米片側(cè)向尺寸不斷變化，發(fā)光峰位逐漸紅移，說明這種溶劑熱法可以通過控制反應(yīng)時(shí)間來調(diào)控納米片尺寸，進(jìn)而調(diào)節(jié)發(fā)光峰位。

CsPbBr₃納米片是以碳酸銫和溴化鉛表面包裹上長(zhǎng)碳鏈的有機(jī)配體形成前驅(qū)體，在溶劑熱條件下(60−180 °C)合成的。另外，通過簡(jiǎn)單地改變銫油酸或溴化鉛前驅(qū)體的加入量和加入順序，可以實(shí)現(xiàn)CsPbBr₃納米片和Cs₄PbBr₆納米晶之間的可逆化轉(zhuǎn)變。

本研究中，作者使用了TEM、XRD、UV-Vis、穩(wěn)態(tài)熒光、瞬態(tài)熒光等多種表征方法。小編有幸采訪到原文的作者，翟偉同學(xué)，他介紹到：這次研究中的發(fā)光測(cè)試，使用的是Fluorolog-3型熒光光譜儀。這套儀器的靈敏度、穩(wěn)定性和分辨率都很高，為表征不同尺寸鈣鈦礦納米片發(fā)光峰位紅移提供了技術(shù)保障。

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