Влияние условий синтеза перовскитных нанокристаллов смешанного состава CsPbCl_xBr_3–x на их оптические свойства

Показана возможность управления положением максимума люминесценции в области 440—510 нм галогенидных перовскитных нанокристаллов смешанного состава CsPbCl_xBr_3–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.

1. F. 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—2578

2. W. 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) 2304533

3. Y.-H. Suh, T. Kim, J. W. Choi, C.-L. Lee, J. Park. ACS Appl. Nano Mater., 1, N 2 (2018) 488—496

4. M. 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) 1701121

5. C. Chen, D. Li, Y. Wu, C. Chen, Z.-G. Zhu, W. Y. Shih, W.-H. Shih. Nanotechnology, 31, N 22 (2020) 225602

6. J. Song, J. Li, X. Li, L. Xu, Y. Dong, H. Zeng. Adv. Mater., 27, N 44 (2015) 7162—7167

7. D. Chen, X. Chen. J. Mater. Chem. C, 7, N 6 (2019) 1413—1446

8. V. Naresh, B. H. Kim, N. Lee. Nano Res., 14, N 4 (2021) 1187—1194

9. S. 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—96

10. S. Paul, T. Ahmed, S. Das, A. Samanta. J. Phys. Chem. C, 125, N 42 (2021) 23539—23547

11. B. Wang, H. Lin, J. Xu, H. Chen, Y. Wang. ACS Appl. Mater. Interfaces, 6, N 24 (2014) 22905—22913

12. C. 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) 6428

13. G. 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—2307

14. T. Ahmed, S. Seth, A. Samanta. Chem. Mater., 30, N 11 (2018) 3633—3637

15. A. Hong, J. Kim, J. Kwak. Adv. Opt. Mater., 8, N 22 (2020) 2001051

16. 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]

17. S. Westland. J. Esthet. Restor. Dent., 15 (2003) s5—s12

18. J. Zhou, F. Huang, H. Lin, Z. Lin, J. Xu, Y. Wang. J. Mater. Chem. C, 4, N 32 (2016) 7601—7606

19. X. He, T. Li, Z. Liang, R. Liu, X. Ran, X. Wang, L. Guo, C. Pan. Adv. Opt. Mater. (2024) 2302726

20. W. Chung, K. Park, H. J. Yu, J. Kim, B.-H. Chun, S. H. Kim. Opt. Mater., 32, N 4 (2010) 515—521

21. 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]

22. 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—3696

23. M. V. Kovalenko, L. Protesescu, M. I. Bodnarchuk. Science, 358, N 6364 (2017) 745—750

24. Q. A. Akkerman, V. D’Innocenzo, S. Accornero, A. Scarpellini, A. Petrozza, M. Prato, L. Manna. J. Am. Chem. Soc., 137, N 32 (2015) 10276—10281

25. R. 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—2657

26. Y. Xu, S. Lou, C. Xia, T. Xuan, H. Li. J. Lumin., 222 (2020) 117132

27. G. Nedelcu, L. Protesescu, S. Yakunin, M. I. Bodnarchuk, M. J. Grotevent, M. V. Kovalenko. Nano Lett., 15, N 8 (2015) 5635—5640

28. R. K. Gautam, S. Das, A. Samanta. ChemNanoMat, 8, N 4 (2022) e202200029

29. https://next-gen.materialsproject.org/materials/mp-23037?chemsys=Cs-Pb-Cl#related_materials, время доступа 06.03.2024.

30. https://next-gen.materialsproject.org/materials/mp-600089?chemsys=Cs-Pb-Br, время доступа 06.03.2024

31. J. 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—12115

32. Y. 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—5423

33. L. Yuan, R. Patterson, X. Wen, Z. Zhang, G. Conibeer, S. Huang. J. Colloid Interface Sci., 504 (2017) 586—592

34. Y. 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—25013

35. H. Zhang, C. Sun, J. Han, J. Tao, C. Fan, X. Liu, W. Bi. J. Lumin., 250 (2022) 119060

36. J. Khan, I. Ullah, J. Yuan. Mater. Adv., 3, N 4 (2022) 1931—1952

37. H. 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) 101533

38. R. 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—999

39. A. Pan, B. He, X. Fan, Z. Liu, J. J. Urban, A. P. Alivisatos, L. He, Y. Liu. ACS Nano, 10, N 8 (2016) 7943—7954

40. L. He, S. Pan, Z. Lin, J. Peng. ACS Appl. Nano Mater., 2, N 12 (2019) 7910—7915

41. B. 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—1812

42. Б. Н. Тарасевич. ИК спектры основных классов органических соединений, Москва, МГУ (2012)

43. 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—205

44. D. 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