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行业资讯 科技创新 南工大陈苏教授团队报道了微流控纺丝机大规模制备钙钛矿纳米晶粉体的新成果
南工大陈苏教授团队报道了微流控纺丝机大规模制备钙钛矿纳米晶粉体的新成果
  发布日期:2021-08-13

近年来,有机-无机金属卤化钙钛矿由于其高光致发光、高量子产率、窄半峰宽等优点引起了学术界和工业界的广泛关注。其中,全无机卤化钙钛矿纳米晶体(PNCs)因其缺陷密度低、晶界可忽略、载流子输运性能高等优异性能,在光电子领域得到了广泛的应用。但在钙钛矿纳米晶体实际应用中仍存在宏量制备、耐水性及环境等瓶颈问题。因此,迫切需要一种环境友好的大规模制备钙钛矿的方法。

针对上述科学问题,南京工业大学化工学院、材料化学工程国家重点实验室陈苏教授团队,首次采用纤维纺丝化学策略(FSC)大规模制备了一种高稳定性聚乙烯吡咯烷酮(PVP)包覆的钙钛矿纳米晶(CsPbBr3/PVP)粉体,其中PVP作为聚合物基体以及螯合剂。利用微流控静电纺丝技术,在室温下连续制备出高稳定性钙钛矿纤维膜,并将其研磨成粉末。该FSC方法具有以下优点:1)在纤维生成过程中原位发生化学反应;2)由于PVP与钙钛矿的螯合作用,增强了CsPbBr3/PVP粉末的荧光稳定性;3)避免大量挥发性有机化合物(VOCs)的使用;4)可宏量制备CsPbBr3/PVP粉末。所制备的CsPbBr3/PVP粉末不仅表现出优异的光学性能,其光致发光(PL)发射波长为530 nm,半峰宽为23 nm;还表现出较高的荧光稳定性,30天后其光致发光强度基本保持不变。更重要的是,实现了CsPbBr3/PVP粉末的一系列新应用,包括3D打印各种荧光图案、制备荧光涂层以及直接封装LED灯珠。

该研究成果于近日发表在国际重要刊物《ACS Applied Materials & Interfaces》上(DOI:10.1021/acsami.1c10806)。“Large-Scale Production of Robust PVP-Based Perovskite Nanocrystal Powder by Fiber-Spinning Chemistry Method and Their Versatile 3D Printing Patterns”。南京工业大学硕士研究生董婷为第一作者。南京工业大学陈苏为通讯作者。

该课题得到了国家自然科学基金重点项目、国家重点研发计划、江苏省高校优势学科建设工程、材料化学工程国家重点实验室等基金的资助和支持。

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