导读：本文制备了粒径均匀的CsEuCl3纳米晶。该材料在435 nm处有明显的发射峰，半高宽仅为19 nm。这种窄带发射材料可以提高彩色图像的纯度和饱和度，提高成像的分辨率。此外，CsEuCl3纳米晶对水分、氧气和辐射具有良好的稳定性。使其更具有实际应用前景。结果表明，CsEuCl3纳米晶是一种很有前途的替代卤化铅钙钛矿的候选材料。
由于铅的毒性，寻找一种光电性能相当的无铅卤化物钙钛矿半导体材料具有重要的意义。稀土基卤化物钙钛矿是一类很有前途的材料。来自美国加利福尼亚大学最新研究中，作者展示了尺寸分布均匀的CsEuCl3纳米晶体。CsEuCl3纳米晶体的发光中心为435 nm，半峰宽为19 nm。此外，CsEuCl3纳米晶可以嵌入到聚合物基体中，从而在连续激光照射下增强稳定性。无铅稀土铯铕卤化物钙钛矿纳米晶是替代铅卤化物钙钛矿的一个有前途的候选材料。相关论文以题为“Lead-free Cesium Europium Halide Perovskite Nanocrystals”发表在Nano Letters。
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/doi/10.1021/acs.nanolett.0c00692
铅基卤化物型钙钛矿由于具有长的载流子扩散长度、高的吸收系数和明亮的光致发光特性已成为一类很有前途的光电半导体材料。然而，铅的毒性和在金属卤化物钙钛矿中抗湿热稳定性差是两个需要解决的主要挑战。近年来，用Cs+或Rb+等无机阳离子取代有机A位阳离子，制备出全无机卤化物钙钛矿，提高了其稳定性。与块材相比，卤化物钙钛矿纳米晶具有更大的激子结合能、更强的激子吸收，从而在室温下具有更高的光致发光量子产率，因而具有更好的光学性能。锡具有相似的价态结构和离子半径，是第一个取代铅的候选者。然而，由于锡易于Sn2+氧化为Sn4+，所以锡基卤化物钙钛矿在环境空气中降解较快。
双钙钛矿和层状钙钛矿是另外两种无铅卤化物钙钛矿。然而，双钙钛矿型纳米晶体由于其间接带隙性质而呈现弱光致发光。此外，无铅的Cs3Bi2Br9和Cs3Sb2Br9钙钛矿纳米晶体具有强的光致发光，而半峰宽为40 -50 nm。因此，为了获得更好的光电性能，需要开发具有强光致发光和窄半高宽的无铅钙钛矿应用。稀土卤化物钙钛矿，由于其发光特性被认为是有前途的无铅钙钛矿候选材料。胶体法合成稀土卤化物钙钛矿具有良好的均匀性和可调的形貌。本文研究了液相法制备卤化铯铕钙钛矿纳米晶，并对其独特的光学性质进行了研究。此外，我们将这些CsEuCl3纳米晶嵌入到聚甲基丙烯酸甲酯基质中，并在连续激光照射下测试其稳定性。这项工作提供了一个有希望的替代铅基卤化物钙钛矿，具有前景的光学性能，提高稳定性和降低毒性。
图1 (a) CsEuCl3纳米晶体合成示意图。(b) CsEuCl3的晶体结构。(c) CsEuCl3纳米晶的XRD图谱(上)和CsEuCl3的标准XRD图谱(下)。X射线波长0.775 Å
图2（a）典型TEM图像，（b）SAED图案，（c）HRTEM和相应的CsEuCl3纳米晶体的FFT（插入）和（d）EDS图谱。
图3（a）CsEuCl3纳米晶体吸收测量的光吸收和Tauc图（插图）。假设直接跃迁，我们得到了3.09 eV的带隙。（b）435 nm处的光致发光（红色）和光致发光激发（蓝色）光谱。插图显示了在365 nm紫外灯下的CsEuCl3纳米晶体。（c 时间分辨光致发光光谱测量435nm处的光致发光衰减。
图4（a）激光连续照射PMMA中嵌入的CsEuCl3纳米晶380分钟前后的光致发光光谱测量。插图显示了在365 nm紫外灯下的CsEuCl3纳米PMMA薄膜。（b） 激光连续照射380 min的发射峰位置和积分强度。
（文：爱新觉罗星）
