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全光谱发射的CsPbX3钙钛矿纳米晶/胶体量子点
发布时间:2021-07-08     作者:wyf   分享到:

全光谱发射的CsPbX3钙钛矿纳米晶/胶体量子点

钙钛矿是一种被广泛应用的无机材料,其一般结构式为AMX3。这类材料的得名来源于初被发现的CaTiO3,其他相同结构的衍生材料早已被应用于铁电、压电、磁阻、半导体催化等领域。三维钙钛矿丰富多样的性质是由于自然界中大量存在的二价阳离子,诸如Ca2+Sr2+Ba2+[5],可以占据A位;同时多种四价阳离子,诸如Ti4+Zr4+等,可以占据M位;X位为氧,如图3所示。

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3 典型钙钛矿材料的晶体结构 (Copyright 2016, WILEY‐VCH)

金属卤化物钙钛矿虽然与经典的氧化物钙钛矿有相同的晶体结构,但是其各个位点的离子价态不尽相同。其中A为一价的无机阳离子或有机官能团,例如甲胺与甲脒分子;M位点为二价金属阳离子;X为一价的卤素或者赝卤阴离子。根据各个位点离子的半径大小,可以计算出一个称为哥德施密特公差因子的参数tt = (rA+rX)/2(rM+rX)。同时,另一个被称为八面体因子的指标可以依据rM/rX得出。根据经验判断,当哥德施密特公差因子t的数值在0.80.9之间,同时八面体因子的数值在0.40.9之间时,将形成立方相的三维钙钛矿[6]。通过改变不同位点的元素,尤其是卤素阴离子,金属卤化物钙钛矿的光学带隙可以大幅调节,进而覆盖从紫外到近红外的光谱范围。这一特性为金属卤化物钙钛矿材料的光电应用提供了重要支撑。

区别于以上介绍的三维钙钛矿结构,低维钙钛矿的晶体结构一般为层状的单层或多层铅卤八面体,其一般表达式为(RNH3)2An−1MnX3n+1,其中n为铅卤八面体层数,当n1时,钙钛矿材料为二维钙钛矿;当n为无穷时,钙钛矿材料为三维体相钙钛矿;当n为某一个较小的数值时,则为准二维钙钛矿。低维钙钛矿的结构形成是将较大的有机胺分子嵌入八面体之间的空隙,使得八面体层被有机胺大分子分割形成不连续的铅卤八面体片层[78],其结构如图4所示。根据八面体网络分离的取向,低维钙钛矿可以为(100)(110)取向。以典型的铅碘八面体为例,其中铅离子的半径为0.119 nm,碘离子的半径为0.220 nm,因此当A的一价阳离子半径大于0.260 nm时,八面体之间将无法形成共顶点连接,此时钙钛矿的结构表达式为A2MX4及二维钙钛矿结构。层状八面体结构可以被理解为天然的量子阱,其中无机的铅卤八面体为势阱,非共轭的有机长链胺基分子为势垒。激发态下,低维钙钛矿中非平衡载流子将被限制于八面体片层势阱中,由于片层八面体的空间限域与有机无机材料之间存在较大的介电常数差异,导致空穴电子对可形成较大束缚能的激子。由于对称性降低致使跃迁禁阻消失,这一特点对材料的光发射特性极其有利。由于理想的电子空穴限域效应与灵活的结构特性,低维钙钛矿结构极其适用于电致发光器件。

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4 低维钙钛矿的结构与光电性能

(a)二维与准二维钙钛矿晶体结构;

(b)二维钙钛矿的能带结构;

(c)—(e)低维钙钛矿的光谱特性(Copyright 2016WILEY‐VCH);

此外,金属卤化物钙钛矿具有较低的形成能,这使得室温下或者低温下的溶液法合成手段成为可能。通过精细控制反应条件与反应物组成,比如反应温度、溶剂与配体,利用湿化学法就可以简单地合成出理想的钙钛矿纳米结构(5)。纳米结构材料因为其体积效应可以实现块体材料无法表达的功能。尤其在近几年,随着钙钛矿材料在光电领域展现出优异的特性,相应的纳米结构也被广泛研究。

目前,合成钙钛矿量子点或者纳米颗粒的方式有两种,通过将钙钛矿前驱体极性溶剂注入到含有配体分子的非极性溶剂中合成稳定分散的钙钛矿量子点材料。由于金属卤化物钙钛矿是离子型材料,钙钛矿前驱体只在极性溶剂中具有良好的溶解度,反之在非极性溶剂中溶解度低,因此利用这一方法可以较为简单地将钙钛矿量子点合成出来。但由于这种有机无机钙钛矿的热稳定性欠佳,因此以上合成过程需要在较低温条件下进行,一般反应温度控制在80℃以下。为了解决有机无机钙钛矿热稳定性的短板,相关工作采用Cs+来替代甲胺离子。

事实上,纯无机钙钛矿相对于上述有机无机杂化钙钛矿具有更加优异的结构热稳定性,因此在制备纯无机CsPbX3钙钛矿量子点时,可以采用热注入方式,其合成温度一般在150℃以上。由于热注入方法重复性高,且合成的钙钛矿量子点稳定性好、荧光量子产率高,因此第二种方式已经成为制备钙钛矿纳米结构的主流方法。通过调节热注入的反应时间与反应温度,钙钛矿量子点的粒径可以被精细调控。由于钙钛矿材料的激子波尔半径较大,其中CsPbCl35 nmCsPbBr37 nmCsPbI312 nm,利用量子点的尺寸调控可以有效控制胶体钙钛矿量子点的发光峰位。同时,结合钙钛矿本身化学成分调节的灵活性,钙钛矿量子点可以实现从紫外到近红外波段的发射光谱且发射半高宽一般仅在12—40 nm之间。除了以上两种合成钙钛矿量子点的方法之外,原位制备钙钛矿量子点薄膜也是实现高效PeLED的有效途径,其中Liao等人通过在钙钛矿前驱体中加入氨基酸配体,直接通过一步旋涂工艺制备了高质量的钙钛矿量子点薄膜,其中氨基酸表面配体与传统的油酸与油胺配体的功能相似,其在钙钛矿成核之后可以有效抑制晶核生长,进而可以通过不同配体的比例实现尺寸灵活可调的钙钛矿原位量子点。

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 通过热注入法制备的全光谱发射的钙钛矿胶体量子点

(a) CsPbX3 (XClBrI)钙钛矿纳米晶在紫外灯光照下 ( λ= 365 nm) 的图片;

(b)对应的光致发光光谱;

(c)对应的吸收特性曲线 (Copyright 2015American Chemical Society);

产品供应:

钙钛矿
CsCl氯化铯7647-17-8
CsBr溴化铯7787-69-1
CsI碘化铯7789-17-5
CsPbCl3铯铅氯15203-83-5
CsPbBr3铯铅溴15243-48-8
CsPbI3铯铅碘18041-25-3
Dyesol二氧化钛浆料 18 NR-T二氧化钛浆料NA
Dyesol二氧化钛浆料 30 NR-D二氧化钛浆料NA
MDACl2亚甲二胺二盐酸盐57166-92-4
FAMA甲酸甲胺
PAMA丙酸甲胺需订做
BAMA丁酸甲胺需订做
2-ThMAI2-噻吩甲胺碘
2-ThMABr2-噻吩甲胺溴
2-ThEAI2-噻吩乙胺碘NA
2-ThEABr2-噻吩乙胺溴NA
GuSCN硫氰酸胍593-84-0
F3EABr三氟乙胺溴
F3EAI三氟乙胺碘
CF3PhABr4-三氟甲基苯胺溴
CF3PhAI4-三氟甲基苯胺碘
CF3PMABr4-三氟甲基苯甲胺溴
CF3PMAI4-三氟甲基苯甲胺碘
CF3PEABr 4-三氟甲基苯乙胺溴
CF3PEAI4-三氟甲基苯乙胺碘
p-F-PMABr对氟苯甲胺溴2270172-94-4
p-F-PMAI对氟苯甲胺碘2097121-30-5
mPhDMADBr间苯二甲胺溴2265236-82-
4
mPhDMADI间苯二甲胺碘NA
p-F-PEAI对氟苯乙胺碘1413269-55-2
p-F-PEABr对氟苯乙胺溴1807536-06-6
p-F-PEACl对氟苯乙胺氯459-19-8
m-F-PEABr间氟苯乙胺溴NA
m-F-PEAI间氟苯乙胺碘NA
m-F-PEACl间氟苯乙胺氯NA
o-F-PEABr邻氟苯乙胺溴NA
o-F-PEAI邻氟苯乙胺碘NA
o-F-PEACl邻氟苯乙胺氯1553856-85-1
3-PyAI3-吡啶甲胺碘1820742-17-3
3-PyABr3-吡啶甲胺溴2144755-94-0
CH3(CH2)4NH3I戊胺碘60762-85-8
CH3(CH2)4NH3Br戊胺溴7334-94-3
CH3(CH2)4NH3Cl戊胺氯142-65-4
CH3(CH2)9NH3I  DAI癸胺碘60734-65-8
CH3(CH2)9NH3Br DABr癸胺溴
DDADBr癸二胺溴473402-65-2
DDADI癸二胺碘NA
HPbBr3氢铅溴192874-55-8
HPbI3氢铅碘134879-44-0
PbCl2氯化铅7758-95-4
PbBr2溴化铅10031-22-8
PbI2碘化铅10101-63-0
Super PbI2超碘化铅10101-63-0
PbAc2无水醋酸铅301-04-2
MAAc甲基醋酸胺6998-30-7
EOABr乙醇胺溴23382-12-9
EOAI乙醇胺碘25418-41-1
CyPABr环丙胺溴
CyPAI环丙胺碘
CyPenABr环戊胺溴
CyPenAI环戊胺碘
CyHABr环己胺溴
CyHAI环己胺碘

上述产品齐岳生物均可供应,仅用于科研!

wyf 07.08




【公司简介】:

德尔塔(Delta) 是西安齐岳生物科技有限公司旗下品牌,德尔塔(Delta) 目前经营的产品主要有合成磷脂,PEG衍生物,嵌段共聚物,纳米金,磁性纳米颗粒,介孔二氧化硅,活性荧光染料,荧光量子点,点击化学和大环配体等等,这些产品在国内给数百家高校实验室和数十家中科研研究所及药厂长期供应,德尔塔(Delta) 成立之初以代理国外进口品牌的为主,产品主要涉及磷脂、PEG衍生物等产品,随着公司的发展和扩大,公司更注重自主品牌的建立和高附加值的高端产品研发并且注册了自己品牌商标,在未来3-5年公司预计将建立一个综合型的大型实验室,该实验室不仅提供全方面的纳米靶向药物科研产品及定制外包服务,还将承接其他研究领域的科研产品和定制外包服务,预计该实验室还将与国内数十家大型药厂进行前期药物研发的科研合作,为药厂提供科研产品及技术服务,在研发阶段协助药厂开发抗肿瘤新药,一旦新药开发成功,在研发阶段积累的高端辅料产品和研发经验将支持我们建立一条药用辅料生产线给该肿瘤新药长期提供高端药用辅料。在高校和研究所科研领域上面公司不但要抢占国内市场还要开拓国际市场,国际业务以在2018年初开始启动,部分产品已远销欧美大陆,计划在未来3年-5年公司的拳头产品要抢占大量的国际市场,使得德尔塔(Delta) 品牌发展成一个国际品牌。

 

【经营种类】:

德尔塔(Delta) 经营的产品种类包括有:合成磷脂、高分子聚乙二醇衍生物、嵌段共聚物、磁性纳米颗粒、纳米金及纳米金棒、近红外荧光染料、活性荧光染料、荧光标记的葡聚糖BSA和链霉亲和素、蛋白交联剂、小分子PEG衍生物、点计化学产品、树枝状聚合物、环糊精衍生物、热门肿瘤原料药、大环配体类、荧光量子点、透明质酸衍生物、石墨烯或氧化石墨烯、碳纳米管、富勒烯,二氧化硅及介孔二氧化硅,聚合物微球,近红外荧光染料,聚苯乙烯微球,上转换纳米发光颗粒,MRI核磁造影产品,荧光蛋白及荧光探针等等。


【温馨提示】:

德尔塔(Delta)供应的产品仅用于科研,不能用于人体治疗、药物开发、和其他商业用途,如有购买方或第三方采购我公司的产品用于治疗、药物开发或商业用途,购买方或第三方将承担所有法律责任,我公司也将追究其法律责任。以上产品均可定购。


【运输说明】:


极低温产品:极低温产品运输过程中加装干冰运输。

低温产品:低温产品运输过程中加装冰袋运输。

常温产品:常温产品运输过程中无需加冰或者特殊包装。


【目前合作的部分科研单位】:

重庆医科大学,西南大学,第三军医大学,西南交通大学,重庆大坪医院,四川大学,华西医院,电子科技大学,哈尔滨工业大学,吉林大学,长春应化所,沈阳药科大学,中国海洋大学,北京大学,清华大学,北京理工大学,北京师范大学,北京中医药大学,中国农业大学,北京市肿瘤防治研究所,北京军事医学科学院,中国科学院动物研究所,中国科学院化学研究所,第四军医大学,西安交通大学,湖南大学,中南大学,武汉大学,武汉协和医院,华中科技大学,中山大学,广东药科大学,深圳大学,华南理工大学,中国科研学院先进技术研究院,厦门大学,福州大学,浙江大学,南京大学,南京医科大学,东南大学,中国药科大学,苏州大学,山东大学,山东师范大学,上海交通大学,华东理工大学,复旦大学,郑州大学,河南烟草局,宁夏医科大学,新疆大学,中国人民大学,中国科学院苏州纳米研究所,国家纳米科学中心,武汉病毒研究所,中国科学院过程工程研究所,江苏省原子医学研究所,中国科学院宁波材料技术与工程研究所,中国科学院上海硅酸盐研究所,中国医学科学院生物医学工程研究所等等

 

【目前合作过的药厂】:

石药集团中奇制药技术(石家庄)有限公司,西安力邦制药有限公司,上海药明康德新药开发有限公司,安徽省国平药业有限公司,苏州亚盛药业有限公司,兆科药业(合肥)有限公司,南京绿叶制药有限公司,山东绿叶制药有限公司,大冢(上海)药物研究开发有限公司,国药集团化学试剂有限公司,长春金赛药业有限责任公司,成都苑东药业有限公司,浙江海正药业等。


【地  址】:陕西省西安市雁塔区含光南路与丁白路交叉口美苑楼尚20F

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