- 铅卤钙钛矿材料
1.1.钙钛矿概述
钙钛矿量子点具有发光谱带较窄、发光可调、量子效率高等优异的光学性能。具有MX6八面体网络并围绕着一个较大的A位阳离子的AMX3化合物（rAgt;rM）均可以被称为钙钛矿构。其晶胞呈立方结构，A位、M位、X位分别位于晶胞的顶点、体心及面心上，图1为典型钙钛矿结示意图。
图1.典型钙钛矿结示意图
金属卤化物钙钛矿量子点的化学通式一般为AMX3（X=Cl, Br, I）,A代表的为一价的无机金属阳离子或有机阳离子，M代表为二价金属阳离子。本文主要研究对象为CsPbX3，位于晶胞中心的阳离子Cs与12个卤族离子X形成配位立方八面体，位于晶胞角顶的阳离子Pb与周围6个卤族离子X形成配位八面体[2]。相当于有机CH3NH3来说，由于CH3NH3具有挥发性，故含Cs阳离子的全无机钙钛矿具有更加优异的热稳定性。
1.2制备方法
钙钛矿量子点的合成方法包括热注入法、配体辅助再沉淀法、微波法、微流控法、离子交换法、超声法与溶剂热法和乳液合成法。本课题采用热注入法进行CsPbX3量子点[10]。热注入法最早用于镉基金属硫化物纳米晶的合成，该方法通常基于前驱体快速注入至混有另一前驱体、配体和高沸点溶剂的热溶液中，实验装置如图2所示。温度对产物形貌有一定影响，温度降低会使钙钛矿层状结构变薄。热注入合成方法能够通过控制胶体纳米晶的尺寸，其中影响纳米晶尺寸分布和形貌的关键是（1）前驱体表面配体的比例；（2）阳离子或阴离子前驱体的注入温度；（3）反应时间；（4）前驱体的浓度等。热注入法所合成的钙钛矿纳米晶在尺寸分布上表现出很好的均一性和良好的结晶度，但是高温注入法的缺点是，在实际反应注入油酸铯之前，通常需要进行预热的步骤（最高预热到100 ℃）再进行注射，这是因为在室温下预先制备的Cs-/FA-油酸酯呈现为固体。而在进行大规模生产时，扩大该策略并不容易，因为在高温下注入大量前体会导致温度显著的下降，甚至产生不均匀形核的过程，也因此，该方法不能用于大规模生产。
图2.CsPbX3量子点的热注入制备过程
