Facile sintesi di Colloidal Lead Halide Haovskite Nanoplatelets via Ligand-Assisted Reprecipitation

Questo protocollo dimostra la sintesi della temperatura ambiente dei nanopiastrine colloidali perovskite per future applicazioni optoelettroniche. Il vantaggio principale di questo approccio è la flessibilità compositia che offre. Apportando semplici modifiche alle miscele precursori, è possibile ottenere facilmente diversi nanopiastrine di perovskite.

I perovskiti di alogenuri di piombo sono adatti in modo univoco al metodo di reprecipitation assistito dal ligando. A differenza dei semiconduttori tradizionali, i legami all'interno del reticolo cristallino della perovskite possono essere facilmente rotti e riformati a temperatura ambiente. Per sintetizzare ed è uguale ai nanopiastrine di bromuro di bromuro di piombo metilammonio, mescolare singoli volumi di millilitro delle soluzioni precursori molare indicate 0,2 secondo la tabella.

Per sintetizzare ed è uguale ai nanopiastrine di ioduro di piombo metilammonio, mescolare singoli volumi di un millilitro delle soluzioni precursori molare indicate secondo la tabella. Per sintetizzare nanopiastrine con composizioni miste di alogenuri, combinare solo bromuro e ioduro solo soluzioni precursori di nanopiastrine perovskite dello stesso spessore al rapporto volumetrico desiderato per la composizione bersaglio. Per la sintesi di nanopiastrine perovskite, iniettare 10 microlitri di ogni soluzione precursore mista in singole aliquote di 10 millilitri di toluene sotto agitazione vigorosa.

Lasciare le soluzioni in agitazione per 10 minuti fino a quando non si osservano ulteriori cambiamenti di colore per garantire una cristallizzazione completa di ciascuna delle nanopiastrine di perovskite. Per la purificazione generale delle nanopiastrine di perovskite, centrifugare le soluzioni a 2.050 volte g per 10 minuti e scartare i supernaganti. Quindi, rierogare le nanopiastrine in un volume appropriato di solvente secondo l'analisi a valle pianificata con vortice.

Immagini di soluzioni nanopiastrine colloidali perovskite sotto luce ambientale e ultravioletta combinate con fotoluminescenza e spettri di assorbimento confermano ulteriormente la natura emissiva e assorbente dei nanopiastrine. Le immagini della microscopia elettronica a trasmissione e i modelli di defrazione a raggi X possono essere usati per stimare le dimensioni laterali e le spaziature di impilamento delle nanopiastrine, rispettivamente, confermando al contempo le loro strutture bidimensionali. Gli spettri di assorbimento delle soluzioni di nanopiastrine perovskite con alogenuri misti dimostrano la tonnibilità del gap di banda.

Spettri di fotoluminescenza identici provenienti da nanopiastrine perovskite con diversi ligandi dimostrano la flessibilità compositiva delle specie organiche di tappatura superficiale. Va notato che il controllo preciso dei rapporti tra i singoli precursori determina lo spessore dei nanopiastrine risultanti e ne garantisce l'omogeneità dello spessore. Seguendo la sintesi e la purificazione delle nanopiastrine, i processi post-sintesi, come la deposizione di film sottili, l'incapsulamento dei polimeri e la fabbricazione di dispositivi optoelettronici possono essere eseguiti a seconda dell'uso pianificato.

Una caratteristica entusiasmante di questo metodo sintetico è la sua idoneità alla sperimentazione automatizzata e ad alto contenuto, che può essere utilizzata per generare rapidamente set di dati di grandi dimensioni per addestrare modelli di computer predittivi. Si ritiene che gli alogenuri di piombo siano cancerogeni e che l'inalazione di solventi organici e nanoparticelle possa essere pericolosa. Maneggiare tutte le sostanze chimiche in un ambiente ben contenuto.