zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Scienceszhps-1705Research ArticleСПЕКТРОСКОПИЯ НАНОСТРУКТУРSPECTROSCOPY OF NANOSTRUCTUREВлияние условий синтеза перовскитных нанокристаллов смешанного состава CsPbClxBr3–x на их оптические свойстваInfluence of synthesis conditions of perovskite nanocrystals of mixed composition CsPbClxBr3–x on their optical propertiesПацинкоО. И.PatsinkoO. I.

Минск

Minsk

ol.patsinko@ifanbel.bas-net.byКулаковичО. С.KulakovichO. S.

Минск

Minsk

РоманенкоА. А.RamanenkaA. A.

Минск

Minsk

КулаковичВ. П.KulakovichV. P.

Минск

Minsk

ГапоненкоС. В.GaponenkoS. V.

Минск

Minsk

Институт физики НАН БеларусиB. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Sciences of BelarusOAO “Испытания и сертификация бытовой и промышленной продукции “БЕЛЛИС”BELLIS Testing and Certification of Home Appliances and Industrial Products, JSC202416112024916842848Copyright © Пацинко О.И., Кулакович О.С., Романенко А.А., Кулакович В.П., Гапоненко С.В., 20242024Пацинко О.И., Кулакович О.С., Романенко А.А., Кулакович В.П., Гапоненко С.В.Patsinko O.I., Kulakovich O.S., Ramanenka A.A., Kulakovich V.P., Gaponenko S.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://zhps.ejournal.by/jour/article/view/1705

Показана возможность управления положением максимума люминесценции в области 440—510 нм галогенидных перовскитных нанокристаллов смешанного состава CsPbClxBr3–x с помощью изменения мольного соотношения исходных реагентов PbBr2:PbCl2 при синтезе, а также с помощью выбора растворителя для постсинтетической обработки нанокристаллов. Методом рентгенофлуоресцентной спектроскопии обнаружено, что соотношение ионов Br-:Cl– в синтезированных нанокристаллах ниже, чем в исходных реагентах. С помощью метода ИК-Фурье-спектроскопии показано, что постсинтетическая обработка в ацетоне в отличие от обработки в ацетонитриле способствует удалению олеиламина преимущественно вместе с бромид-ионом с поверхности нанокристаллов, что приводит к смещению максимума фотолюминесценции в коротковолновую область  и уменьшению квантового выхода фотолюминесценции. Результаты важны для разработки новых комбинированных люминофоров на основе перовскитных нанокристаллов при необходимости точного подбора их цветовых характеристик.

The possibility of controlling the position of the luminescence maximum in the region of 440–510 nm of halide perovskite nanocrystals of mixed composition CsPbClxBr3-x by changing the molar ratio of the initial reagents PbBr2:PbCl2 during synthesis, as well as by choosing a solvent for postsynthetic treatment of nanocrystals, has been demonstrated. Using X-ray fluorescence spectroscopy, it was found that the ratio of Br–:Cl– ions in the synthesized nanocrystals is lower than their ratio in the initial reagents. Using the Fourier transform infrared spectroscopy method, it was shown that postsynthetic treatment in acetone, in contrast to the treatment in acetonitrile, promotes the removal of oleylamine, predominantly along with bromide ion, from the surface of nanocrystals, which leads to a shift of the photoluminescence maximum to the short-wave region and a decrease in the quantum yield of photoluminescence. The results are important for the development of new combined luminophores based on perovskite nanocrystals when it is necessary to precisely select their color characteristics.

перовскитные нанокристаллыацетонацетонитрилолеиламинпостсинтетическая обработкаperovskite nanocrystalsacetoneacetonitrileoleylaminepostsynthetic treatmentАвторы признательны В. В. Крюкову за консультации по синтезу и постсинтетической обработке перовскитных нанокристаллов. Работа выполнена при поддержке Белорусского республиканского фонда фундаментальных исследований (проект № Ф23МЭ-044).ReferencesF. Li, S. Zhou, J. Yuan, C. Qin, Y. Yang, J. Shi, X. Ling, Y. Li, W. Ma. ACS Energy Lett., 4, N 11 (2019) 2571—2578F. Li, S. Zhou, J. Yuan, C. Qin, Y. Yang, J. Shi, X. Ling, Y. Li, W. Ma. ACS Energy Lett., 4, N 11 (2019) 2571—2578W. Yang, S. Jo, Y. Tang, J. Park, S. G. Ji, S. H. Cho, Y. Hong, D. Kim, J. Park, E. Yoon, H. Zhou, S. Woo, H. Kim, H. J. Yun, Y. S. Lee, J. Y. Kim, B. Hu, T. Lee. Adv. Mater., 35, N 39 (2023) 2304533W. Yang, S. Jo, Y. Tang, J. Park, S. G. Ji, S. H. Cho, Y. Hong, D. Kim, J. Park, E. Yoon, H. Zhou, S. Woo, H. Kim, H. J. Yun, Y. S. Lee, J. Y. Kim, B. Hu, T. Lee. Adv. Mater., 35, N 39 (2023) 2304533Y.-H. Suh, T. Kim, J. W. Choi, C.-L. Lee, J. Park. ACS Appl. Nano Mater., 1, N 2 (2018) 488—496Y.-H. Suh, T. Kim, J. W. Choi, C.-L. Lee, J. Park. ACS Appl. Nano Mater., 1, N 2 (2018) 488—496M. Chen, Y. Zou, L. Wu, Q. Pan, D. Yang, H. Hu, Y. Tan, Q. Zhong, Y. Xu, H. Liu, B. Sun, Q. Zhang. Adv. Funct. Mater., 27, N 23 (2017) 1701121M. Chen, Y. Zou, L. Wu, Q. Pan, D. Yang, H. Hu, Y. Tan, Q. Zhong, Y. Xu, H. Liu, B. Sun, Q. Zhang. Adv. Funct. Mater., 27, N 23 (2017) 1701121C. Chen, D. Li, Y. Wu, C. Chen, Z.-G. Zhu, W. Y. Shih, W.-H. Shih. Nanotechnology, 31, N 22 (2020) 225602C. Chen, D. Li, Y. Wu, C. Chen, Z.-G. Zhu, W. Y. Shih, W.-H. Shih. Nanotechnology, 31, N 22 (2020) 225602J. Song, J. Li, X. Li, L. Xu, Y. Dong, H. Zeng. Adv. Mater., 27, N 44 (2015) 7162—7167J. Song, J. Li, X. Li, L. Xu, Y. Dong, H. Zeng. Adv. Mater., 27, N 44 (2015) 7162—7167D. Chen, X. Chen. J. Mater. Chem. C, 7, N 6 (2019) 1413—1446D. Chen, X. Chen. J. Mater. Chem. C, 7, N 6 (2019) 1413—1446V. Naresh, B. H. Kim, N. Lee. Nano Res., 14, N 4 (2021) 1187—1194V. Naresh, B. H. Kim, N. Lee. Nano Res., 14, N 4 (2021) 1187—1194S. Wang, Y. Wang, Y. Zhang, X. Zhang, X. Shen, X. Zhuang, P. Lu, W. W. Yu, S. V. Kershaw, A. L. Rogach. J. Phys. Chem. Lett., 10, N 1 (2019) 90—96S. Wang, Y. Wang, Y. Zhang, X. Zhang, X. Shen, X. Zhuang, P. Lu, W. W. Yu, S. V. Kershaw, A. L. Rogach. J. Phys. Chem. Lett., 10, N 1 (2019) 90—96S. Paul, T. Ahmed, S. Das, A. Samanta. J. Phys. Chem. C, 125, N 42 (2021) 23539—23547S. Paul, T. Ahmed, S. Das, A. Samanta. J. Phys. Chem. C, 125, N 42 (2021) 23539—23547B. Wang, H. Lin, J. Xu, H. Chen, Y. Wang. ACS Appl. Mater. Interfaces, 6, N 24 (2014) 22905—22913B. Wang, H. Lin, J. Xu, H. Chen, Y. Wang. ACS Appl. Mater. Interfaces, 6, N 24 (2014) 22905—22913C. Wang, D. Han, J. Wang, Y. Yang, X. Liu, S. Huang, X. Zhang, S. Chang, K. Wu, H. Zhong. Nat. Commun., 11, N 1 (2020) 6428C. Wang, D. Han, J. Wang, Y. Yang, X. Liu, S. Huang, X. Zhang, S. Chang, K. Wu, H. Zhong. Nat. Commun., 11, N 1 (2020) 6428G. H. Ahmed, J. K. El-Demellawi, J. Yin, J. Pan, D. B. Velusamy, M. N. Hedhili, E. Alarousu, O. M. Bakr, H. N. Alshareef, O. F. Mohammed. ACS Energy Lett., 3, N 10 (2018) 2301—2307G. H. Ahmed, J. K. El-Demellawi, J. Yin, J. Pan, D. B. Velusamy, M. N. Hedhili, E. Alarousu, O. M. Bakr, H. N. Alshareef, O. F. Mohammed. ACS Energy Lett., 3, N 10 (2018) 2301—2307T. Ahmed, S. Seth, A. Samanta. Chem. Mater., 30, N 11 (2018) 3633—3637T. Ahmed, S. Seth, A. Samanta. Chem. Mater., 30, N 11 (2018) 3633—3637A. Hong, J. Kim, J. Kwak. Adv. Opt. Mater., 8, N 22 (2020) 2001051A. Hong, J. Kim, J. Kwak. Adv. Opt. Mater., 8, N 22 (2020) 2001051О. И. Пацинко, А. А. Романенко, В. В. Крюков, Л. Л. Троцюк, О. С. Кулакович, С. В. Гапоненко. Журн. прикл. спектр., 90, N 1 (2023) 61—66 [O. I. Patsinko, A. A. Ramanenka, V. V. Krukov, L. L. Trotsiuk, O. S. Kulakovich, S. V. Gaponenko. J. Appl. Spectr., 90, N 1 (2023) 54—59]О. И. Пацинко, А. А. Романенко, В. В. Крюков, Л. Л. Троцюк, О. С. Кулакович, С. В. Гапоненко. Журн. прикл. спектр., 90, N 1 (2023) 61—66 [O. I. Patsinko, A. A. Ramanenka, V. V. Krukov, L. L. Trotsiuk, O. S. Kulakovich, S. V. Gaponenko. J. Appl. Spectr., 90, N 1 (2023) 54—59]S. Westland. J. Esthet. Restor. Dent., 15 (2003) s5—s12S. Westland. J. Esthet. Restor. Dent., 15 (2003) s5—s12J. Zhou, F. Huang, H. Lin, Z. Lin, J. Xu, Y. Wang. J. Mater. Chem. C, 4, N 32 (2016) 7601—7606J. Zhou, F. Huang, H. Lin, Z. Lin, J. Xu, Y. Wang. J. Mater. Chem. C, 4, N 32 (2016) 7601—7606X. He, T. Li, Z. Liang, R. Liu, X. Ran, X. Wang, L. Guo, C. Pan. Adv. Opt. Mater. (2024) 2302726X. He, T. Li, Z. Liang, R. Liu, X. Ran, X. Wang, L. Guo, C. Pan. Adv. Opt. Mater. (2024) 2302726W. Chung, K. Park, H. J. Yu, J. Kim, B.-H. Chun, S. H. Kim. Opt. Mater., 32, N 4 (2010) 515—521W. Chung, K. Park, H. J. Yu, J. Kim, B.-H. Chun, S. H. Kim. Opt. Mater., 32, N 4 (2010) 515—521Л. Л. Троцюк, Е. С. Тон, В. И. Цвирко, Л. Н. Сурвилло, С. И. Лишик, О. С. Кулакович, А. А. Романенко, В. В. Крюков, Ю. В. Трофимов, С. В. Гапоненко. Журн. прикл. спектр., 89, № 5 (2022) 662—667 [L. L. Trotsiuk, E. S. Ton, V. I. Tsvirka, L. N. Survilo, S. I. Lishik, O. S. Kulakovich, A. A. Ramanenka, V. V. Krukov, Yu. V. Trofimov, S. V. Gaponenko. J. Appl. Spectr., 89, N 5 (2022) 869—873]Л. Л. Троцюк, Е. С. Тон, В. И. Цвирко, Л. Н. Сурвилло, С. И. Лишик, О. С. Кулакович, А. А. Романенко, В. В. Крюков, Ю. В. Трофимов, С. В. Гапоненко. Журн. прикл. спектр., 89, № 5 (2022) 662—667 [L. L. Trotsiuk, E. S. Ton, V. I. Tsvirka, L. N. Survilo, S. I. Lishik, O. S. Kulakovich, A. A. Ramanenka, V. V. Krukov, Yu. V. Trofimov, S. V. Gaponenko. J. Appl. Spectr., 89, N 5 (2022) 869—873]L. Protesescu, S. Yakunin, M. I. Bodnarchuk, F. Krieg, R. Caputo, C. H. Hendon, R. X. Yang, A. Walsh, M. V. Kovalenko. Nano Lett., 15, N 6 (2015) 3692—3696L. Protesescu, S. Yakunin, M. I. Bodnarchuk, F. Krieg, R. Caputo, C. H. Hendon, R. X. Yang, A. Walsh, M. V. Kovalenko. Nano Lett., 15, N 6 (2015) 3692—3696M. V. Kovalenko, L. Protesescu, M. I. Bodnarchuk. Science, 358, N 6364 (2017) 745—750M. V. Kovalenko, L. Protesescu, M. I. Bodnarchuk. Science, 358, N 6364 (2017) 745—750Q. A. Akkerman, V. D’Innocenzo, S. Accornero, A. Scarpellini, A. Petrozza, M. Prato, L. Manna. J. Am. Chem. Soc., 137, N 32 (2015) 10276—10281Q. A. Akkerman, V. D’Innocenzo, S. Accornero, A. Scarpellini, A. Petrozza, M. Prato, L. Manna. J. Am. Chem. Soc., 137, N 32 (2015) 10276—10281R. Ahumada-Lazo, J. A. Alanis, P. Parkinson, D. J. Binks, S. J. O. Hardman, J. T. Griffiths, F. Wisnivesky Rocca Rivarola, C. J. Humphrey, C. Ducati, N. J. L. K. Davis. J. Phys. Chem. C, 123, N 4 (2019) 2651—2657R. Ahumada-Lazo, J. A. Alanis, P. Parkinson, D. J. Binks, S. J. O. Hardman, J. T. Griffiths, F. Wisnivesky Rocca Rivarola, C. J. Humphrey, C. Ducati, N. J. L. K. Davis. J. Phys. Chem. C, 123, N 4 (2019) 2651—2657Y. Xu, S. Lou, C. Xia, T. Xuan, H. Li. J. Lumin., 222 (2020) 117132Y. Xu, S. Lou, C. Xia, T. Xuan, H. Li. J. Lumin., 222 (2020) 117132G. Nedelcu, L. Protesescu, S. Yakunin, M. I. Bodnarchuk, M. J. Grotevent, M. V. Kovalenko. Nano Lett., 15, N 8 (2015) 5635—5640G. Nedelcu, L. Protesescu, S. Yakunin, M. I. Bodnarchuk, M. J. Grotevent, M. V. Kovalenko. Nano Lett., 15, N 8 (2015) 5635—5640R. K. Gautam, S. Das, A. Samanta. ChemNanoMat, 8, N 4 (2022) e202200029R. K. Gautam, S. Das, A. Samanta. ChemNanoMat, 8, N 4 (2022) e202200029https://next-gen.materialsproject.org/materials/mp-23037?chemsys=Cs-Pb-Cl#related_materials, время доступа 06.03.2024.https://next-gen.materialsproject.org/materials/mp-23037?chemsys=Cs-Pb-Cl#related_materials, время доступа 06.03.2024.https://next-gen.materialsproject.org/materials/mp-600089?chemsys=Cs-Pb-Br, время доступа 06.03.2024https://next-gen.materialsproject.org/materials/mp-600089?chemsys=Cs-Pb-Br, время доступа 06.03.2024J. Ye, Z. Li, D. J. Kubicki, Y. Zhang, L. Dai, C. Otero-Martínez, M. A. Reus, R. Arul, K. R. Dudipala, Z. Andaji-Garmaroudi, Y.-T. Huang, Z. Li, Z. Chen, P. Müller-Buschbaum, H.-L. Yip, S. D. Stranks, C. P. Grey, J. J. Baumberg, N. C. Greenham, L. Polavarapu, A. Rao, R. L. Z. Hoye. J. Am. Chem. Soc., 144, N 27 (2022) 12102—12115J. Ye, Z. Li, D. J. Kubicki, Y. Zhang, L. Dai, C. Otero-Martínez, M. A. Reus, R. Arul, K. R. Dudipala, Z. Andaji-Garmaroudi, Y.-T. Huang, Z. Li, Z. Chen, P. Müller-Buschbaum, H.-L. Yip, S. D. Stranks, C. P. Grey, J. J. Baumberg, N. C. Greenham, L. Polavarapu, A. Rao, R. L. Z. Hoye. J. Am. Chem. Soc., 144, N 27 (2022) 12102—12115Y. Zhang, T. D. Siegler, C. J. Thomas, M. K. Abney, T. Shah, A. De Gorostiza, R. M. Greene, B. A. Korgel. Chem. Mater., 32, N 13 (2020) 5410—5423Y. Zhang, T. D. Siegler, C. J. Thomas, M. K. Abney, T. Shah, A. De Gorostiza, R. M. Greene, B. A. Korgel. Chem. Mater., 32, N 13 (2020) 5410—5423L. Yuan, R. Patterson, X. Wen, Z. Zhang, G. Conibeer, S. Huang. J. Colloid Interface Sci., 504 (2017) 586—592L. Yuan, R. Patterson, X. Wen, Z. Zhang, G. Conibeer, S. Huang. J. Colloid Interface Sci., 504 (2017) 586—592Y. Kim, E. Yassitepe, O. Voznyy, R. Comin, G. Walters, X. Gong, P. Kanjanaboos, A. F. Nogueira, E. H. Sargent. ACS Appl. Mater. Interfaces, 7, N 45 (2015) 25007—25013Y. Kim, E. Yassitepe, O. Voznyy, R. Comin, G. Walters, X. Gong, P. Kanjanaboos, A. F. Nogueira, E. H. Sargent. ACS Appl. Mater. Interfaces, 7, N 45 (2015) 25007—25013H. Zhang, C. Sun, J. Han, J. Tao, C. Fan, X. Liu, W. Bi. J. Lumin., 250 (2022) 119060H. Zhang, C. Sun, J. Han, J. Tao, C. Fan, X. Liu, W. Bi. J. Lumin., 250 (2022) 119060J. Khan, I. Ullah, J. Yuan. Mater. Adv., 3, N 4 (2022) 1931—1952J. Khan, I. Ullah, J. Yuan. Mater. Adv., 3, N 4 (2022) 1931—1952H. Liu, X. Xiao, Y. Wu, D. Zhu, J. Sun, D. Chen, B. Tang, S. Wang, A. Portniagin, K. Vighnesh, W. C. H. Choy, A. L. Rogach. Mater. Today Energy (2024) 101533H. Liu, X. Xiao, Y. Wu, D. Zhu, J. Sun, D. Chen, B. Tang, S. Wang, A. Portniagin, K. Vighnesh, W. C. H. Choy, A. L. Rogach. Mater. Today Energy (2024) 101533R. Grisorio, M. E. Di Clemente, E. Fanizza, I. Allegretta, D. Altamura, M. Striccoli, R. Terzano, C. Giannini, M. Irimia-Vladu, G. P. Suranna. Nanoscale, 11, N 3 (2019) 986—999R. Grisorio, M. E. Di Clemente, E. Fanizza, I. Allegretta, D. Altamura, M. Striccoli, R. Terzano, C. Giannini, M. Irimia-Vladu, G. P. Suranna. Nanoscale, 11, N 3 (2019) 986—999A. Pan, B. He, X. Fan, Z. Liu, J. J. Urban, A. P. Alivisatos, L. He, Y. Liu. ACS Nano, 10, N 8 (2016) 7943—7954A. Pan, B. He, X. Fan, Z. Liu, J. J. Urban, A. P. Alivisatos, L. He, Y. Liu. ACS Nano, 10, N 8 (2016) 7943—7954L. He, S. Pan, Z. Lin, J. Peng. ACS Appl. Nano Mater., 2, N 12 (2019) 7910—7915L. He, S. Pan, Z. Lin, J. Peng. ACS Appl. Nano Mater., 2, N 12 (2019) 7910—7915B. Pradhan, A. Mushtaq, D. Roy, S. Sain, B. Das, U. K. Ghorai, S. K. Pal, S. Acharya. J. Phys. Chem. Lett., 10, N 8 (2019) 1805—1812B. Pradhan, A. Mushtaq, D. Roy, S. Sain, B. Das, U. K. Ghorai, S. K. Pal, S. Acharya. J. Phys. Chem. Lett., 10, N 8 (2019) 1805—1812Б. Н. Тарасевич. ИК спектры основных классов органических соединений, Москва, МГУ (2012)Б. Н. Тарасевич. ИК спектры основных классов органических соединений, Москва, МГУ (2012)И. А. Шуклов, В. Ф. Токнова, Д. В. Демкин, Г. И. Лапушкин, Л. М. Николенко, А. А. Лизунова, С. Б. Бричкин, В. Н. Василец, В. Ф. Разумов. ХВЭ, 54, N 3 (2020) 200—205И. А. Шуклов, В. Ф. Токнова, Д. В. Демкин, Г. И. Лапушкин, Л. М. Николенко, А. А. Лизунова, С. Б. Бричкин, В. Н. Василец, В. Ф. Разумов. ХВЭ, 54, N 3 (2020) 200—205D. P. Nenon, K. Pressler, J. Kang, B. A. Koscher, J. H. Olshansky, W. T. Osowiecki, M. A. Koc, L.-W. Wang, A. P. Alivisatos. J. Am. Chem. Soc., 140, N 50 (2018) 17760—17772D. P. Nenon, K. Pressler, J. Kang, B. A. Koscher, J. H. Olshansky, W. T. Osowiecki, M. A. Koc, L.-W. Wang, A. P. Alivisatos. J. Am. Chem. Soc., 140, N 50 (2018) 17760—17772

The authors declare that there are no conflicts of interest present.