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      兩步法合成PbI2和鈣鈦礦納米片的可逆轉換擴大應用領域

      時間:2020-09-18 16:56:48       瀏覽:705

      兩步法合成PbI2和鈣鈦礦納米片可逆轉換擴大應用領域

       

      西安瑞禧生物科技有限公司提供各種石墨烯、鈣鈦礦、量子點、納米顆粒、空穴傳輸材料、納米晶、半導體聚合物、超分子材料、過渡金屬配合物、化學試劑、化學原料藥等一系列產品。


      有機-無機雜化鈣鈦礦材料在光電器件(如光伏器件、發光二極管和激光器)中應用多。雜化鈣鈦礦具有非常高效的光吸收和發射,可通過化學取代調整帶隙?;陔s化鈣鈦礦和2D材料的優點,2D雜化鈣鈦礦將為材料性能和器件功能的設計提供機會。

      通過雜化鈣鈦礦的可逆陽離子交換和低維材料的高效表面功能化,實超薄鈣鈦礦的相和異質結構調控。

      1.PbI2為前驅體和模板,在不同的襯底上得到了不同厚度、六邊形的鈣鈦礦納米片?;趩蝹€納米片,可實現PbI2、MAPbI3、FAPbI3等多相之間的靈活設計與轉化。

      2.利用2D材料作為掩模板,可以制作圖案化的鈣鈦礦納米片,并制備鈣鈦礦和PbI2的平面型異質結構。

      3.鈣鈦礦納米片與2D材料結合制備的垂直型異質結,表現出強界面耦合,如單層MoS2/MAPbI3納米片具有II型能帶排列。將具有優異光學性質的鈣鈦礦與多功能的2D材料相結合,為設計和制備功能性微納光電器件創造了可能性。

       

      兩步法合成過程以及PbI2和鈣鈦礦納米片之間可逆轉換的示意圖。通過溶液滴涂法獲得PbI2納米片,將PbI2納米片置于管式爐下游生長區,另一前驅體AI置于上游蒸發區,抽負壓加熱,使氣相的AI與PbI2反應,生成鈣鈦礦納米片。對鈣鈦礦納米片加熱退火,又可以逆轉化為PbI2納米片。如,對于MAPbI3納米片,蒸發區溫度為130℃,生長區溫度為90℃,逆轉化溫度為130℃,而對于FAPbI3納米片,蒸發區溫度為150℃,生長區溫度為95℃,逆轉化溫度為150℃。 晶體結構說明了從PbI2(六方)到MAPbI3(四方)的化學反應過程中的相變。

       

       

       

      通過兩步法,可在各種基底上生產大量具有規則六邊形形狀、不同厚度和可調成分的鈣鈦礦納米片。大多數2D半導體比,鈣鈦礦納米片具有優異的光學性能。在轉化為鈣鈦礦之前,單個鈣鈦礦納米片可以使用由2D材料制成的掩模(如石墨烯、h-BN或MoS2)來覆蓋PbI2模板,從而自由地繪制圖案。

      此外,通過結合鈣鈦礦和其他2D材料,還制作垂直型異質結,層間的界面耦合。雜化鈣鈦礦的靈活設計及其與多種2D材料的結合,2D材料新性能和功能提供了諸多可能。同時更為2D材料的研究和控制開辟了一條有吸引力的途徑,拓展了鈣鈦礦材料在可調諧納米級光電器件中的新應用領域。

       

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