溶剂与配体调控实现小尺寸CsPbX3纳米晶的稳定性与荧光增强

本文创新性地开发了一种室温三元配体协同策略（DBSA-OA/OAm），在非极性溶剂中通过卤化三甲基硅烷（TMSX）前驱体制备出高荧光量子产率（PLQYs >94%）、窄半峰宽（15 nm）且稳定性优异（>90天）的小尺寸CsPbX3纳米晶（NCs），为钙钛矿材料在显示领域的应用提供了新思路。

　　

Highlight

本研究通过DBSA-OA/OAm混合配体的协同配位作用，在非极性溶剂体系中实现了小尺寸、高稳定性CsPbX₃纳米晶（NCs）的室温合成，无需惰性气氛保护。通过调控Cs/Pb比例，成功实现了从零维Cs₄PbX₆到三维CsPbX₃纳米晶的可控制备，并深入揭示了其生长机制。实验结果表明，DBSA配体可有效钝化量子点表面缺陷，显著提升荧光量子产率（PLQYs）和环境稳定性。

Results and discussion

在非极性溶剂体系下，本研究于室温环境中成功合成CsPbX₃（X = Cl、Br、I）纳米晶（NCs），整个反应过程无需惰性气氛保护。通过系统调节Cs⁺/Pb²⁺前驱体的摩尔比例，制备出一系列组分可控的样品。图1a示意了合成路径：采用DBSA-OA/OAm三元配体系统与TMSX（X = Cl、Br、I）卤素前驱体协同作用，在1,3,5-三甲苯（TME）非极性介质中完成反应。DBSA凭借其强配位能力“锁定”铅前驱体，而OA与OAm则通过 solubilization 与表面钝化精细调控纳米晶生长动力学，最终实现尺寸、形貌与相结构的精准控制。

Conclusion

本研究开发了一种基于DBSA-OA/OAm混合配体协同配位作用的室温合成策略，成功在不使用极性溶剂的条件下制备出小尺寸、高稳定性的CsPbX₃纳米晶（NCs）。通过优化Cs/Pb比例，实现了Cs₄PbX₆与CsPbX₃纳米晶的可控制备，并阐明其生长机制。实验结果表明，DBSA配体可有效钝化量子点表面缺陷，显著提升荧光量子产率（PLQYs）与环境稳定性。所制备的CsPbBr₃纳米晶表现出优异的荧光性能，包括高达94.4%的PLQYs、15 nm的窄半峰宽以及超过90天的环境稳定性，在显示领域展现出广阔应用前景。本研究为室温合成维度可控、光电性能优异的钙钛矿纳米晶提供了一种普适性策略。