摘要
铅卤化物钙钛矿纳米晶由于吸收光谱范围宽、光谱带隙可调、载流子迁移率高、缺陷密度小和色纯度高等优异的光电性质引起了科研工作者广泛的关注。其被广泛地应用于发光二极管（light-emittingdiodes,LED）、太阳能电池、光电探测器和激光器等光电器件中。目前钙钛矿纳米晶的制备方法主要有热注入法、重结晶法、超声法和溶剂热法等。但是上述方法存在以下缺点：（1）反应过程中需要高温和惰性气氛，材料成本较高；（2）需要大量的有机溶剂，易对环境造成污染；（3）形貌和结构调控较为困难，限制其应用；（4）铅卤化物钙钛矿具有离子结构属性，该结构对水、氧、高温、光照辐射等外界因素极具敏感性。因此，开发简单高效的制备方法，实现铅卤化物钙钛矿纳米晶的尺寸、形貌、结构的有效调控具有重要研究意义。 针对钙钛矿纳米晶制备和结构调控的难点问题，我们围绕主要表面配体工程展开研究，使用低温水相法制备钙钛矿纳米晶及荧光粉，并研究不同表面配体在钙钛矿纳米晶的制备中的作用机制，进一步将其成功应用于LED，研究了它们的基本性质，并将其成功应用于LED。主要包括以下几个方面： （1）通过低温水相法，使用廉价易得的洗涤剂作为有机表面配体制备钙钛矿纳米晶和荧光粉。并研究了洗涤剂中的有效成分对于钙钛矿纳米晶制备中的关键作用并讨论了低温冷冻下晶体的生长机制，通过组分调节实现了钙钛矿纳米晶的可控制备，这也证明了该方法的普适性。该方法简单高效，可以制备克级的钙钛矿荧光粉，容易实现量产。 （2）使用导电性能好、亲水、低毒和表面基团多的碳量子点（carbonquantumdots,CQDs）和氮掺杂的碳量子点（nitrogen-dopedcarbonquantumdots,N-CQDs）作为无机表面配体制备钙钛矿基复合材料。通过分析CQDs和N-CQDs的微观结构及表面官能团对于CsPbBr3纳米晶的作用，发现了表面富羧基的CQDs可以增强纳米晶的稳定性，表面富氨基的N-CQDs可以调控纳米晶的表面形貌。而N-CQDs的加入并不会影响CsPbBr3纳米晶的基本结构和光学性能，还会明显提高CsPbBr3纳米晶的吸光强度。这表明光电性能优异的CQDs可以作为一种表面配体用于钙钛矿纳米晶的制备。 （3）通过调节表面配体的浓度，在低温下实现了CsPbBr3纳米棒的长径比调节，并将其荧光粉封装在PMMA中隔绝水汽氧气等以保护其优异的光电性能并成功应用于发光二极管，在驱动电压3.6V时，亮度-电压曲线达到最高值32930cdm-2，对应的荧光光谱发射峰稳定在520nm，色坐标稳定在（0.12，0.68），实现了稳定的CsPbBr3纳米棒的本征绿光发射。研究其稳定性发现CsPbBr3荧光粉在空气环境中可以稳定半个月以上，表明该荧光粉有望实现产业化，具有良好的应用前景。
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