Page 19 - 《精细化工》2021年第7期
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第 7 期 高党鸽,等: 全无机铯铅卤钙钛矿量子点的研究进展 ·1301·
选择双嵌段共聚物聚苯乙烯-嵌段-2-乙烯基吡啶 CsPbBr 3 量子点复合材料(MP-CsPbBr 3 ),与原材
( PS-b-P2VP )作为胶束 模板,得到 了核 - 壳状 料相比,复合材料的热稳定性更高,如图 7 所示。
CsPbBr 3 @PS-b-P2VP 复合材料,复合材料在乙醇中 (3-氨丙基)三乙氧基硅烷(APTES)在微量水蒸
浸泡 25 h 后荧光强度基本不变。LI 等 [51] 以甲苯作为 汽存在下即可水解为 SiO 2。LIANG 等 [60] 利用 APTES
溶剂,在室温下通过一步法制备了 CsPbBr 3 量子点/ 代替 TEOS 作为硅源,得到了分散性良好、可被乙
醋酸乙烯复合薄膜,薄膜 PLQY 为 40.5%,在空气 醇和丙酮等极性溶剂洗涤出来的 CsPbX 3 量子点。
和水中具有长期稳定的发光性能。
图 6 原位合成高分子-CsPbX 3 量子点复合材料示意图
Fig. 6 Schematic diagram of in situ synthesis of polymer- [59]
CsPbX 3 quantum dot composites 图 7 MP-CsPbBr 3 复合材料和 CsPbBr 3 的热稳定性曲线
Fig. 7 Thermal stability curves of MP-CsPbBr 3 composites
3.1.2 预合成封装法 and CsPbBr 3 [59]
预合成封装法是指将预先合成的 CsPbX 3 量子
除 SiO 2 外,Al 2 O 3 和 TiO 2 等氧化物结构致密、
点进行纯化等后处理,然后与高分子材料混合,再
化学稳定性好,也常用在 CsPbX 3 量子点的保护中。
通过加热等方法制备高分子-CsPbX 3 量子点复合材 [61]
料。RAJA 等 [52] 将 CsPbBr 3 量子点分别封装于具有 LOIUDICE 等 采用原子沉积法将 CsPbBr 3 量子点
封装于无定形氧化铝(AlO x )基体中,所得复合材
疏水性的聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸月桂酯和聚(苯
料表现出较好的导电性能。LI 等 [62] 采用溶胶-凝胶
乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯)中,制备成的薄膜在水中
浸泡 4 个月后荧光强度基本保持不变。WONG 等 [53] 法合成了包覆 TiO 2 壳层的 CsPbBr 3 量子点,在水中
放置三个月后,其结构、形貌基本保持不变;同时,
以 CsPbBr 3 量子点为光引发剂,引发聚苯乙烯的链
TiO 2 具有的导电性可提高 CsPbBr 3 量子点在水中的
增长反应,制备了 CsPbBr 3 量子点/聚苯乙烯复合材
光电活性。
料,与纯 CsPbBr 3 量子点相比,PLQY 提高了近 3
除无机氧化物以外,将量子点结合到各种无机
倍,可用于制备发光器件。
盐(NaCl [63] 、KCl [64] 、KBr [65] 等)的离子晶体中被
采用高分子材料对 CsPbX 3 量子点进行封装具
[66]
证明是另一种提高量子点稳定性的方法。LOU 等 采用
有加工简单和相容性好等优点,但大多数高分子基
质的氧扩散系数较高 [54] ,导致所制备复合材料的稳 离子交换法制备了具有核壳结构的 CsPbBr 3@NH 4Br
定性和 PLQY 较低 [55] ,限制了其在光学器件中的发 复合材料,核壳结构提高了 CsPbBr 3 量子点在极性
溶剂中的稳定性。RAVI 等 [67] 发现,CsPbBr 3 量子点
展,因此利用高分子材料包覆 CsPbX 3 量子点仍有许
经 PbSO 4 包覆后,平均寿命可从 13.3 ns 提高至 16.9
多难以克服的问题。
ns,阴离子交换反应也被有效抑制。
3.2 无机物包覆
无机材料是非常坚固和密封的基质,通常都具 4 表面钝化 CsPbX 3 量子点的研究进展
有很好的机械性能和阻热性能 [56] ,可为 CsPbX 3 量
子点提供保护作用。 CsPbX 3 量子点为离子型化合物,因此配体在洗
SiO 2 是一种透明的无机材料,环境稳定性好 [57] , 涤过程中极易脱落,进而诱发表面缺陷 [68] ,使
常被用来提高 CsPbX 3 量子点的稳定性。正硅酸四乙 CsPbX 3 量子点光学性能下降。表面钝化即选择不易
酯(TEOS)是常用的硅源,但是采用其制备 SiO 2 脱落的配体与 CsPbX 3 量子点表面结合,减少 CsPbX 3
需在强碱性环境下进行,在此环境下 CsPbX 3 量子点 量子点的表面缺陷,同时阻止外部环境对 CsPbX 3
易发生荧光猝灭 [58] ,所以研究者尝试采用粉体 SiO 2 量子点的侵蚀。
来处理 CsPbX 3 量子点,WANG 等 [59] 采用市售介孔 传统制备 CsPbX 3 量子点多采用油酸和油胺作
SiO 2 为原料,在非极性溶剂正己烷中合成了 SiO 2 - 为配体来保护 CsPbX 3 量子点。然而,油酸和油胺之