Síntesis facil de haluro de plomo coloidal Perovskite Nanoplatelets a través de la reprecipitación asistida por ligand

Este protocolo demuestra la síntesis de temperatura ambiente de nanoplaquetas de perovskita coloidal para futuras aplicaciones optoelectrónicas. La principal ventaja de este enfoque es la flexibilidad compositiva que proporciona. Al realizar cambios sencillos en las mezclas precursoras, se pueden obtener fácilmente diferentes nanoplaquetas de perovskita.

Las perovskitas de halogenuros de plomo se adaptan de forma única al método de reprecipitación asistida por ligando. A diferencia de los semiconductores tradicionales, los enlaces dentro de la celosía de cristal de perovskita se pueden romper y reformar fácilmente a temperatura ambiente. Para sintetizar e igual a las nanoplaquetas de bromuro de plomo de metilammonio, mezcle volúmenes individuales de un mililitro de las soluciones precursoras molares 0.2 indicadas según la tabla.

Para sintetizar e igual a las nanoplaquetas de yoduro de plomo de metilmonio, mezcle volúmenes individuales de un mililitro de las soluciones precursoras molares 0.2 indicadas según la tabla. Para sintetizar nanoplaquetas con composiciones mixtas de halogenuros, combine solo bromuro y soluciones precursoras de nanoplaquetas de perovskita únicamente de perovskita del mismo grosor en la proporción volumétrica deseada para la composición objetivo. Para la síntesis de nanoplaquetas de perovskita, inyecte 10 microlitros de cada solución precursora mixta en alícuotas individuales de 10 mililitros de tolueno bajo agitación vigorosa.

Deje las soluciones bajo agitación durante 10 minutos hasta que no se observen más cambios de color para garantizar una cristalización completa de cada una de las nanoplaquetas de perovskita. Para la purificación general de las nanoplaquetas de perovskita, centrifugar las soluciones a 2.050 g durante 10 minutos y deseche los sobrenadantes. A continuación, vuelva a desembolsar las nanoplaquetas en un volumen adecuado de disolvente de acuerdo con el análisis descendente planificado con vórtice.

Las imágenes de soluciones de nanoplaquetas de perovskita coloidal bajo luz ambiental y ultravioleta combinadas con espectros de fotoluminiscencia y absorción confirman aún más la naturaleza emisiva y absorbente de las nanoplaquetas. Las imágenes de microscopía electrónica de transmisión y los patrones de defracción de rayos X se pueden utilizar para estimar las dimensiones laterales y los espaciados de apilamiento de las nanoplaquetas, respectivamente, al tiempo que se confirman sus estructuras bidimensionales. Los espectros de absorción de soluciones de nanoplaquetas de perovskita con haluros mixtos demuestran la tunabilidad de la brecha de banda.

Los espectros de fotoluminiscencia idénticos de nanoplaquetas de perovskita con diferentes ligandos demuestran la flexibilidad compositiva de las especies de tapado de superficie orgánica. Cabe señalar que el control preciso de las relaciones entre precursores individuales determina el grosor de las nanoplaquetas resultantes y garantiza su homogeneidad de espesor. Después de la síntesis y purificación de las nanoplaquetas, los procesos posteriores a la síntesis, como la deposición de película delgada, la encapsulación de polímeros y la fabricación de dispositivos optoelectrónicos, se pueden realizar dependiendo del uso planificado.

Una característica interesante de este método sintético es su idoneidad para la experimentación automatizada y de alta conexión, que se puede utilizar para generar rápidamente grandes conjuntos de datos para entrenar modelos informáticos predictivos. Se cree que los haluros de plomo son cancerígenos y la inhalación de disolventes orgánicos y nanopartículas puede ser peligrosa. Manipule todos los productos químicos en un ambiente bien contenido.