钙钛矿CsPbX_3量子点材料制备进展

全无机钙钛矿CsPbX_3量子点因具备光致发光量子效率高、禁带宽度可调、激发带宽窄等优异的光学特性,在照明、显示领域备受关注。介绍了该体系材料的主要制备方法,如热注入法、过饱和再结晶法、微波辅助法、一步旋涂法、阴离子交换法和化学气相沉积法等,总结了在光学性能调控、有毒元素Pb替换或掺杂方面的研究进展,探讨了面临的问题及未来发展方向。     

金属离子掺杂提升全无机CsPbX_3钙钛矿太阳能电池稳定性研究进展

钙钛矿太阳能电池具有光电转换效率高、成本低等优势,有望成为新一代光伏技术。然而,钙钛矿材料本身较低的稳定性限制了其商业化应用。因此,提高钙钛矿材料的稳定性对进一步推进钙钛矿太阳能电池的实用化至关重要。综述了金属离子掺杂在全无机钙钛矿太阳能电池的结构、组成及稳定性等方面的进展,重点介绍了以A位和B位金属离子2类典型的离子掺杂稳定全无机钙钛矿太阳能电池的研究工作。最后,提出了金属离子掺杂作为全无机钙钛矿太阳能电池稳定性强化策略所面临的机遇和挑战。     

Mn2+和Ni2+掺杂钙钛矿量子点发光特性研究

全无机钙钛矿量子点(PQDs)作为一种新兴的发光材料具有优异的光电性能但PQDs稳定性较低,只能保存在较为干燥、避光的环境中。就目前研究来看掺杂是解决这一问题的一种方法。采用一种简单的合成方法在室温、大气环境下就可以完成制备PQDs以及进行不同元素(Mn²⁺和Ni²⁺)掺杂的PQDs.发现进行掺杂了的PQDs晶体分布均匀,具有窄的发射光谱,实现了PQDs稳定性的增强。     

多孔框架结构封装提高CsPbX3(X=Cl,Br,I)纳米晶稳定性的研究进展

全无机钙钛矿CsPbX₃(X=Cl, Br, I)纳米晶作为新一代光电半导体材料,具有荧光量子产率高、发射谱线窄、色纯度和缺陷容忍度高以及带宽和荧光发射连续可调等一系列优势,已被广泛应用于光电子器件领域。但是当钙钛矿材料暴露于光照、热和极性溶剂环境中时,极易发生分解、结构破坏和聚集,导致荧光性能迅速下降,严重阻碍了其商业化应用进程。基于此,大量科研工作者致力于提高全无机钙钛矿纳米晶稳定性的相关研究,并取得了颇有成效的成果。主要从钙钛矿纳米晶的结构入手,系统分析了其不稳定的根本原因,在此基础上,总结了多孔框架结构封装策略提高CsPbX₃纳米晶稳定性的最新研究进展,并对其未来的重点发展方向进行了展望。     

CsPbX_3(X=Cl,Br,I)/PS复合薄膜制备及荧光性能研究

采用高温热注射法制备CsPbX_3(X=Cl,Br,I)无机钙钛矿量子点,利用透射电子显微镜(TEM),X线衍射仪(XRD),紫外-可见分光光度计(UV)和荧光光度计(PL)对CsPbX_3(X=Cl,Br,I)量子点形貌,晶相和光学性能进行表征分析.再使用离子交换法制备出可见光区域为417 714 nm波段的荧光量子点,取该波段量子点与聚苯乙烯甲苯溶液混合,采用滴涂法得到CsPbX_3(X=Cl,Br,I)/聚苯乙烯复合薄膜,通过对复合薄膜荧光性能的研究,发现与聚苯乙烯的复合能大大提高CsPbX_3(X=Cl,Br,I)无机钙钛矿量子点的荧光稳定性.     

高响应率石墨烯-CsPbBr3量子点光电探测器

全无机金属卤化物钙钛矿材料CsPbX_3(X=Cl,Br,I)不仅有优异光电特性,还有比有机-无机杂化钙钛矿更好的热稳定性,在光电探测器领域有很大应用前景.但由于全无机钙钛矿材料自身迁移率较低,直接用于光电探测器其光响应率也很低,难以满足实际应用.以热注入法合成高质量的CsPbBr_3钙钛矿量子点材料,再将其与高迁移率的单层石墨烯薄膜相结合,构建出石墨烯-CsPbBr_3量子点复合光电探测器,光响应率高达3.5×10~4 A·W~(-1).研究表明引入石墨烯材料作为传输层后,CsPbBr_3量子点的光生电子空穴对得到有效分离并快速传输.两种材料界面处存在陷阱态,产生了光栅压效应,延长了载流子寿命.两种机制结合使复合光电探测器的光响应率大大提升.     

Au(PPh3)nX(X=Cl,Br,I)的电化学合成

以Au、PPh3、NH4X(或I2)为原料,通过电化学方法合成得到Au(PPh3)nX(X=Cl,Br,n=1;X=I,n=2)配合物.研究了电合成机理,讨论了电解电压对电化学效率的影响.I2作为反应原料,为Au(PPh3)nI的合成提供了新的途径.     

BaFX : Eu~(2 )(X=Cl,Br) 的 X 光影像存储机理研究

报道了一种新的ＢａＦＸ：Ｅｕ２＋（Ｘ＝Ｃｌ，Ｂｒ）的Ｘ光影像存储机理．在Ｘ光辐照后，Ｅｕ２＋并不变价为Ｅｕ３＋，因而不是空穴陷阱．Ｏ－Ｆ是一种重要的空穴陷阱．存在电子隧穿过程．     

Cu(PPh3)nX(n=1,3;X=Cl,Br,I)的直接电化学合成

以固体NH4X和I2为原料，在非水溶剂中一步电合成得到Cu（PPh3）nX系列配合物，考察了不同原料配比对产物的影响．在最佳合成条件下，配合物的产率均在95％以上．同时讨论了电合成机理．     

六极杆电场对CH_3X(X=Cl,Br,I)分子转动态的选择和聚焦

分析了六极杆电场对对称陀螺分子转动态选择和聚焦的原理,采用Monte Carlo方法模拟了CH_3X(X=Cl,Br,I)分子在六极杆电场中聚焦曲线,获得了单一转动态的分子;通过比较一阶Stark效应和二阶Stark效应对分子聚焦曲线的影响,得到了考虑二阶Stark效应必要性的条件;以CH_3I分子|JKM=|111转动态为例,讨论了六极杆尺寸及载气对聚焦曲线的影响.模拟结果表明:可以为六极杆态选择和分子的取向实验装置设计及研究提供重要的参考.     

环丙烷与卤化氢相互作用本质的理论研究

在MP2/Sadlej pVTZ水平对环丙烷(C3H6)与卤化氢(HX,X=F,Cl,Br,I)分子的1∶1复合物进行几何结构优化,最稳定结构为HX分子几乎与环丙烷的碳环位于同一平面,且其氢原子指向环丙烷的一个碳碳弯键的中点.此外,渐近修正对称匹配微扰理论(DFT-SAPT)能量分解结果说明静电、诱导和色散力对描述此类弯键复合物都很重要,从HF到HI,静电能占总吸引作用能的百分比逐渐减少,色散能占总吸引作用能的百分比逐渐增加.     

XNCO(X=Cl,Br)异构化反应的量子化学研究

采用B3LYP及外壳方法计算了ClNCO,BrNCO,INCO的电离能,与实验值吻合很好,并用该方法预测了FNCO的电离能,重点讨论了XNCO→XOCN(X=Cl,Br)异构化过程,优化得到了四元环过渡态的构型.     

(X2InN3)n(n=1-3; X=F, Cl, Br, I)簇合物的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论B3LYP/Lanl2dz方法,计算研究了(X2InN3)n(n=1-3;X=F,Cl,Br,I)簇合物的几何构型、电子结构和聚合反应热力学性质,讨论了取代基效应。研究表明,二聚体(X2InN3)2和三聚体(X2InN3)3(X=F,Cl,Br,I)的优化几何构型均为由不同子体系的叠氮基α-N和In原子相连而成的环状结构。在卤原子(X)取代簇合物中,取代位附近的键长、键角和原子电荷改变较大。由前线轨道能隙ΔEgap和反应焓变ΔH0可见,同类簇合物的稳定性排序为(F2InN3)n>(Cl2InN3)n>(Br2InN3)n>(I2InN3)n(n=1-3)。求得298.2 K温度下聚合反应的吉布斯自由能变化ΔG0均为负值,表明反应可自发进行。此外,还发现簇合物的性质随聚合度n增加的变化规律。     

化合物CF3IXY(X,Y=F,Cl,Br,I)成键特性的理论研究

用Gaussian98W程序在HF／STO-3G和B3LYP／6—31G(d)水平上对CF3IXY(X,Y=F,Cl,Br,I)类共10个化合物进行了全优化计算,并计算了它们的键能．对该类化合物的几何结构、成键特性、键能及性质间的关系进行了探讨,进而对该类化合物的反应性及合成其它该类化合物的可能性进行了预测。     

二聚体HX-ClF(X=F,Cl,Br)的结构及其双卤键X...Cl性质的理论研究

使用从头计算方法,以二聚体HX-ClF(X=F,Cl,Br)作为卤键的摸型进行了研究.几何优化计算使用了高精度的CP(counterpoise)修正的分子间势能面(PES)方法,在MP2/6-311++G(3df,3pd)水平,得到了二聚体HX-ClF,(X=F,Cl,Br)的三个稳定结构.在三个二聚体HF-ClF,HCl-ClF和HBr-ClF的结构中存在着两种分子间相互作用--双卤键X...Cl和氢键H...Cl.二聚体HX-ClF的X...Cl键长顺序是2.758A(HF-ClF)＜3.145A(HCl-ClF)＜3.212A(HBr-ClF),它们的H...Cl键长分别是3.301A(HF-ClF)、 3.471 A(HCl-ClF)和3.554A(HBr-ClF).用高水平的CCSD(T)/6-311++G(3df,3pd)计算的相互作用能分别是-2.15 kcal/mol(HF-ClF)、-1.54 kcal/mol(HCl-ClF)和-1.64 kcal/mol(HBr-ClF).计算结果表明,相互作用能的电子相关效应是重要的.由于相互作用能的电子相关效应随着电子给予体原子F、Cl、Br的顺序增大,从而,二聚体HBr-ClF的X...Cl相互作用能也相应地被增大.     

H2O与HX(X=F, Cl, Br)分子间氢键的相互作用

在B3LYP/6-311++g(d,p)水平上对H2O与HX(X=F, Cl, Br)分子间形成的(H2O)2HX六元环状氢键复合物的构型进行了全优化. 频率计算表明, 体系中O1-H3, O4-H6及X7-H8的伸缩振动频率均发生红移. 氢键H2O(1)…HCl, H2O(1)…HBr及H2O…H2O的振动频率与文献相符. 在MP2/6-311++g(d,p)水平上计算了体系的相互作用能, 并利用KitauraMorokuma方法对作用能进行了分解. 计算得到(H2O)2HCl和(H2O)2HBr体系