Dieses Protokoll demonstriert die Raumtemperatursynthese von kolloidalen Perowskit-Nanoplättchen für zukünftige optoelektronische Anwendungen. Der Hauptvorteil dieses Ansatzes ist die kompositorische Flexibilität, die er bietet. Durch einfache Änderungen an den Vorläufermischungen können verschiedene Perowskit-Nanoplättchen leicht erhalten werden.
Bleihalogenidperowskime eignen sich hervorragend für die Liganden-unterstützte Repräzipitierungsmethode. Im Gegensatz zu herkömmlichen Halbleitern können die Bindungen innerhalb des Perowskitkristallgitters leicht gebrochen und bei Raumtemperatur reformiert werden. Um die methylammonium-Bleibromid-Nanoplättchen zu synthetisieren und gleichzusam zu machen, mischen Sie einzelne ein Milliliter-Volumen der angegebenen 0,2-Mol-Vorläuferlösungen entsprechend der Tabelle.
Um die angegebenen 1 Milliliter-Volumen der angegebenen 0,2-Mol-Vorläuferlösungen entsprechend der Tabelle zu synthetisieren und methylammonium-Blei-Iodid-Nanoplättchen zu synthetisieren. Um Nanoplättchen mit gemischten Halogenmittelzusammensetzungen zu synthetisieren, kombinieren Sie nur Bromid und Jodid nur Perowskit-Nanothrombose-Vorläuferlösungen gleicher Dicke bei dem gewünschten Volumenverhältnis für die Zielzusammensetzung. Für die Perowskit-Nanoplättchensynthese 10 Mikroliter jeder gemischten Vorläuferlösung unter kräftigem Rühren in einzelne 10 Milliliter-Aliquots toluin injizieren.
Lassen Sie die Lösungen 10 Minuten unter Rühren, bis keine weiteren Farbänderungen beobachtet werden, um eine vollständige Kristallisation der einzelnen Perowskit-Nanoplättchen zu gewährleisten. Zur allgemeinen Reinigung der Perowskit-Nanoplättchen zentrifugieren Sie die Lösungen 10 Minuten lang bei 2.050 mal g und entsorgen Sie die Überräube. Anschließend werden die Nanoplättchen in einem geeigneten Lösungsmittelvolumen entsprechend der geplanten nachgeschalteten Analyse mit Wirbel wieder auszahlen.
Bilder von kolloidalen Perowskit-Nanoplättchenlösungen unter Umgebungs- und Ultraviolettlicht in Kombination mit Photolumineszenz- und Absorptionsspektren bestätigen die emissive und absorptive Natur der Nanoplättchen. Transmissionselektronenmikroskopie-Bilder und Röntgen-Defraktionsmuster können verwendet werden, um die seitlichen Abmessungen bzw. Stapelabstände der Nanoplättchen zu schätzen und gleichzeitig ihre zweidimensionalen Strukturen zu bestätigen. Absorptionsspektren von Perowskit-Nanoplätttenlösungen mit gemischten Halogeniden zeigen die Stimmbarkeit des Bandspalts.
Identische Photolumineszenzspektren aus Perowskit-Nanoplättchen mit unterschiedlichen Liganden demonstrieren die kompositorische Flexibilität der organischen Oberflächenverschlussarten. Es ist zu beachten, dass die genaue Kontrolle der Verhältnisse zwischen einzelnen Vorläufern die Dicke der resultierenden Nanoplättchen bestimmt und deren Dicke homogenisiert. Nach der Synthese und Reinigung der Nanoplättchen können je nach geplanter Verwendung Nachsyntheseprozesse wie Dünnschichtabscheidung, Polymerverkapselung und optoelektronische Gerätefertigung durchgeführt werden.
Ein spannendes Merkmal dieser synthetischen Methode ist ihre Eignung für automatisierte und High-Through-Put-Experimente, die verwendet werden können, um schnell große Datensätze zu generieren, um prädiktive Computermodelle zu trainieren. Bleihalogenide gelten als krebserregend und das Einatmen organischer Lösungsmittel und Nanopartikel kann gefährlich sein. Behandeln Sie alle Chemikalien in einer gut geschlossenen Umgebung.
