Ce protocole démontre la synthèse de température ambiante des nanoplaquettules colloïdaux de perovskite pour de futures applications optoélectroniques. Le principal avantage de cette approche est la flexibilité de composition qu’elle procure. En effectuant des modifications simples aux mélanges précurseurs, différentes nanoplaquettules perovskite peuvent être facilement obtenues.
Les perovskites d’halide de plomb sont particulièrement adaptés à la méthode de réacipation assistée par ligand. Contrairement aux semi-conducteurs traditionnels, les liaisons dans le treillis en cristal perovskite peuvent être facilement brisées et réformées à température ambiante. Pour synthétiser et égale aux nanoplaquelettes de bromure de plomb de méthylammonium, mélangez des volumes individuels d’un millilitre des solutions de précurseurs molaires indiquées 0,2 selon le tableau.
Pour synthétiser et égaler les nanoplampettes iodées au plomb méthylammonium, mélanger des volumes individuels d’un millilitre des solutions de précurseurs molaires indiquées 0,2 selon le tableau. Pour synthétiser les nanoplaquettules avec des compositions mixtes d’halogénure, combinez le bromure seulement et iodez seulement des solutions précurseurs de nanoplaquettaires perovskite de la même épaisseur au rapport volumétrique désiré pour la composition cible. Pour la synthèse des nanoplaquettaires perovskite, injectez 10 microlitres de chaque solution précurseur mixte dans des aliquots individuels de 10 millilitres de toluène sous agitation vigoureuse.
Laissez les solutions en mouvement pendant 10 minutes jusqu’à ce qu’aucun autre changement de couleur ne soit observé pour assurer une cristallisation complète de chacune des nanoplaquettules perovskite. Pour la purification générale des nanoplaquettules perovskite, centrifugez les solutions à 2 050 g pendant 10 minutes et jetez les supernatants. Ensuite, déboursez les nanoplaques dans un volume approprié de solvant selon l’analyse en aval prévue avec vortex.
Des images de solutions colloïdales de nanoplaquettaires perovskite sous la lumière ambiante et ultraviolette combinées à des spectres de photoluminescence et d’absorption confirment davantage la nature emissive et absorptive des nanoplaquettules. Les images de microscopie électronique de transmission et les modèles de défraction des rayons X peuvent être utilisés pour estimer les dimensions latérales et empiler les espacements des nanoplaquelets, respectivement, tout en confirmant leurs structures bidimensionnelles. Les spectres d’absorption des solutions nanoplaquettaires perovskite avec halides mélangés démontrent la tunabilité de l’écart de bande.
Des spectres de photoluminescence identiques provenant de nanoplaquettules perovskite avec différents ligands démontrent la souplesse compositionnelle des espèces organiques de plafonnement de surface. Il faut noter que le contrôle précis des rapports entre les précurseurs individuels détermine l’épaisseur des nanoplaques résultantes et assure leur homogénéité d’épaisseur. Après la synthèse et la purification des nanoplaquelets, des processus post-synthèse, tels que le dépôt de couches minces, l’encapsulation des polymères et la fabrication d’appareils optoélectroniques, peuvent être effectués en fonction de l’utilisation prévue.
Une caractéristique intéressante de cette méthode synthétique est son aptitude à l’expérimentation automatisée et à haut terme, qui peut être utilisé pour générer rapidement de grands ensembles de données pour former des modèles informatiques prédictifs. On croit que les halogénures de plomb sont cancérigènes et que l’inhalation de solvants organiques et de nanoparticules peut être dangereuse. Manipulez tous les produits chimiques dans un environnement bien contenu.
