我院杨维清教授团队师生在国际期刊《Small》上发表封面论文

钙钛矿具有优异的光电性能，在发光二极管、太阳能电池、激光器、光电探测等领域具有应用广泛的前景。但是这类材料环境稳定性差，极易受外界水、光、氧等因素的影响而发生结构退化而快速失效，从而限制了钙钛矿材料及其器件的进一步发展。提高钙钛矿量子点环境稳定性尤其是水稳定性的常规策略就是在材料表面包覆一层保护层——如疏水配体、有机聚合物、二氧化硅、氧化铝等，一次隔绝材料与外界环境的接触。但是这种保护层的存在往往又会对钙钛矿量子点的电荷传输造成影响，从而影响光电转换器件的性能。因此，急需一种“免包覆”的本征稳定性提高策略。

近日，皇冠杨维清教授团队在钙钛矿材料水稳定性研究方面取得重要进展，并以皇冠为第一作者单位在国际著名期刊Small（IF=10.856）上在线发表封面文章，该成果得到国家自然基金、四川省科技厅国际合作项目以及中央高校基础研究经费等项目和皇冠以及皇冠的大力支持。

在纳米能源与功能器件团队杨维清教授、青年教师李文和中国科学院光电技术研究所严伟研究员的共同指导下，西南交大2017级硕士生谢美林提出了一种钙钛矿水相剥离新方法，制备出了具有高本征水稳定性的准二维CsPbBr₃纳米片，有效克服了由钙钛矿材料本征离子特性导致的遇水分解问题。这种通过“水相剥离”法制备的准二维CsPbBr₃纳米片具有高的本征水稳定性，在水中分散保存168小时后仍能保持87%的发光强度。相较与传统钙钛矿量子点，其光稳定性也得到了明显提升。该工作为钙钛矿材料稳定性提升研究提供了新的思路。相关研究成果以“Aqueous Phase Exfoliating Quasi-2D CsPbBr₃ Nanosheets with Ultrahigh Intrinsic Water Stability”为题发表在《Small》上。

（论文链接：https://doi.org/10.1002/smll.201901994）

图文导读：

图1 水相剥离合成准二维CsPbBr3纳米片

 a）CsPbBr₃纳米片水相剥离示意图；b）Cs₄PbBr₆纳米晶、c）CsPbBr₃晶体、d）带腐蚀台阶的CsPbBr₃晶体、e）准二维CsPbBr₃纳米片的SEM图像；f）XRD图谱。

图2二维CsPbBr3纳米片表征

 a)SEM图像，b）TEM和高分辨TEM图像，c）AFM图像及高度剖面图， d）吸收和发射光谱。

图3 水相剥离过程中PL谱、PL衰变谱及分析结果

a）PL谱。b）Cs₄PbBr₆纳米晶浸水2 min、20 min、1 h及24 h后的PL衰变谱及拟合曲线。c）Cs₄PbBr₆纳米晶浸水24 h、48 h、72 h后的PL衰变谱及拟合曲线。d）t₁和t₁百分比随浸水时间变化曲线。

图4 准二维CsPbBr3纳米片和CsPbBr3量子点水稳定性测试

a）准二维CsPbBr₃纳米片和b）CsPbBr₃量子点（在纯水上）随时间演变光谱， c）荧光强度随时间变化（QDs#1：纯水上，QDs#2：CsBr饱和水溶液上），d）准二维CsPbBr₃纳米片和e）CsPbBr₃量子点图像。

图5 准二维CsPbBr3纳米片和CsPbBr3量子点光稳定性测试

a）准二维CsPbBr₃纳米片和b）CsPbBr₃量子点随时间演变光谱，c）波长随紫外光辐射时间变化，d）发光强度随紫外光辐射时间变化。