Page 16 - 《精细化工》2021年第7期

·1298· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 38 卷

CsPbX 3 量子点的合成。CsPbX 3 量子点具有高达 促进其在应用方面取得突破进展的前提。目前常见
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100%的量子产率（PLQY） 和较窄的半峰宽 。在 的 CsPbX 3 量子点的合成方法主要有热注入法和室
整个可见光范围内通过改变 CsPbX 3 量子点的卤素 温合成法 [21] 。
–
种类和配比，可以对发光波长进行有效调节，随 Br 、
–
I 的引入，CsPbX 3 量子点的荧光光谱会发生红移，
[8]
如图 1 所示 。基于优异的光电性能，CsPbX 3 量子
[9]
点在发光二极管 、太阳能电池 [10] 、光电检测器 [11] 、
激光 [12] 和光催化 [13] 等领域应用广泛。

[8]
图 2 立方相 CsPbX 3 量子点的晶体结构
Fig. 2 Crystal structure of cubic phase CsPbX 3 quantum dots [8]

1.2.1 热注入法

CsPbX 3 量子点常采用热注入法制备 [22] ，即在高
[8]
图 1 CsPbX 3 量子点的光致发光光谱
Fig. 1 Photoluminescence spectra of CsPbX 3 quantum dots [8] 于 100 ℃下得到 Cs 前驱体，然后将其注入至卤化铅
溶液中，反应数秒后冷却，经洗涤、离心即可得到
然而，CsPbX 3 量子点中的 Pb 元素可能会以水 最终产物 。所得量子点的尺寸和发光颜色可以通
[5]
溶性化合物的形式进入人体，对人类健康造成威胁 [14] 。
过改变反应温度和卤素种类进行调控。在此过程中，
此外，CsPbX 3 量子点对环境高度敏感，在极性溶剂
Cs 前驱体主要控制 CsPbX 3 量子点的成核生长，油
中极易溶解 [15] ，暴露在光照、空气等条件下会发生 酸和油胺等表面配体起减少表面缺陷的作用。反应
分解或团聚，从而导致荧光猝灭 [16] ，使器件的工作
时间会影响 CsPbX 3 量子点的形貌。ZHANG 等 [23]
寿命受到影响。针对上述问题，研究者尝试在 CsPbX 3
发现，随反应时间延长，CsPbX 3 量子点逐渐转变为
量子点中掺杂其他离子，在减少 Pb 使用的同时提高 纳米片和纳米线。
CsPbX 3 量子点稳定性 [17-18] 。同时，研究者们选用密
通过热注入法得到的 CsPbX 3 量子点粒径均
封性能好的材料对 CsPbX 3 量子点进行表面包覆，以 匀，结晶度高，但是合成过程需要超过 100 ℃的高
避免其与环境直接接触，最大程度减少 Pb 泄露 [19] 。
温，并且反应需全程在真空环境中进行，限制了其
此外，选择合适的配体对 CsPbX 3 量子点进行表面钝
大规模生产。
化也是提高 CsPbX 3 量子点稳定性的有效手段。
1.2.2 室温合成法
本文从离子掺杂、表面包覆和表面钝化等方面
室温合成法的机理与图 3 所示类似 [24] 。首先，将
对改性 CsPbX 3 量子点的研究进展进行了综述。
CsX 和 PbX 2 与表面活性剂〔油胺（OAm）和油酸
1 CsPbX 3 量子点的简介 （OA）〕完全溶解在良溶剂（DMF 或 DMSO）中；
然后，将少量上述溶液加入至不良溶剂（甲苯）中，
[8]
1.1 CsPbX 3 量子点的结构 进而得到 CsPbX 3 量子点。2016 年，LI 等 首次采用
CsPbX 3 量子点的晶体结构会随环境温度和体 过饱和重结晶法制备了 CsPbX 3 量子点，与热注入法
系总能量的改变而发生变化 [20] 。通过室温合成法制 相 比，此 方法 工艺简 单， 缩短了 反应 时间 。
备的 CsPbBr 3 量子点呈现正交系结构，而热注入法 PRAMATA 等 [25] 依据此方法合成了 TiO 2 /CsPbBr 3 量
制备的 CsPbBr 3 量子点则呈现典型的立方相。在高 子点，并将其与多金属氧酸盐复合，得到了一种光
合成温度和表面配体的共同作用下，CsPbX 3 钙钛矿 响应材料，用于生物成像等领域。
量子点以结晶度高的立方相为主，Cs 占据立方体的 室温合成法利于 CsPbX 3 量子点实现大规模生
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顶点，X 占据面心、Pb 占据体心位置，如图 2 所示 。 产，然而，通过室温合成法得到的 CsPbX 3 量子点难
1.2 CsPbX 3 量子点的合成 以保证尺寸均一，且稳定性较低。因此，有必要进
制备出稳定性高、性能优异的 CsPbX 3 量子点是 一步寻求新型制备技术。