SiO2包覆CsPbBr3纳米晶的制备及其荧光稳定性研究

武文魁; 陆雨晨; 梁梦标; 谢志翔; 王三海; 陈婷

doi:10.13957/j.cnki.tcxb.2025.05.009

陶瓷学报 ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (05) : 951 -958. DOI: 10.13957/j.cnki.tcxb.2025.05.009

SiO₂包覆CsPbBr₃纳米晶的制备及其荧光稳定性研究

武文魁, 陆雨晨, 梁梦标, 谢志翔, 王三海, 陈婷

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摘要

全无机铯铅卤钙钛矿纳米晶（CsPbX₃, X=Cl、Br、I）凭借高荧光量子产率、长载流子寿命、可调波长、高色纯度等优势，在LED、显示设备、太阳能电池等光电器件领域备受关注，但其稳定性较差，限制了实际应用。本文采用室温过饱和重结晶法，以溴化铅、乙酸铯为原料，油酸、油胺为配体，N,N-二甲基甲酰胺为溶剂，甲苯为反溶剂制备CsPbBr₃纳米晶，并以硅酸四乙酯为硅源进行SiO₂包覆，制备出CsPbBr₃@SiO₂复合材料。SiO₂包覆可有效钝化CsPbBr₃纳米晶表面缺陷，减少非辐射跃迁，隔绝外界环境因素，大幅提高其稳定性与荧光性能。实验结果表明，当Pb/Cs摩尔比为1.8时，CsPbBr₃纳米晶的PLQY（荧光量子产率）达46.9%；在TEOS/Pb=0.3、反应4 h条件下，CsPbBr₃@SiO₂复合材料PLQY提升至62.2%。此外，CsPbBr₃@SiO₂复合材料在乙醇中表现出优异稳定性，与乙醇混合30 min后，PL强度是未包覆CsPbBr₃纳米晶的4倍左右。本研究为提高CsPbBr₃纳米晶稳定性提供了有效方法，为其在光电器件领域拓展了应用空间。