近日，实验室团队林岳副教授的科研课题：用于micro-LED荧光转换材料钙钛矿纳米晶研究在高温固相法制备二氧化硅钙钛矿纳米晶方向取得了一系列进展。具体成果如下：

1.       高稳定性全无机包覆全光谱钙钛矿纳米晶研究

图1高度稳定的全彩钙钛矿纳米晶及其应用展示

铅卤钙钛矿量子点具有高量子效率，色彩覆盖范围广且色纯度高等优势，十分适合作为显示用荧光材料。但其在环境因素的影响下易发生老化光衰，制约了进一步开发应用。针对这一短板，团队成员林岳副教授、吴挺竹副教授与博士生范小通、硕士生郑曦、上官质彬等人员在现有报道的工作基础上，结合惰性气氛下高温烧结方法，合成了二氧化硅全无机封装的卤化铅钙钛矿纳米晶（PeNCs）荧光材料。并且通过各种卤化物含量的调配，得到了密封在二氧化硅粒子中的PeNCs，产物的发光波长可以覆盖420nm到700nm的整个可见光范围。且这些PeNCs-SiO₂样品在不同的温度下进行老化2000小时后，发光强度仍能保持初始亮度，表现出显著的稳定性。将特定卤素配比组分的绿光和红光PeNCs与蓝光芯片组合，所构成的三基色显示色域可达到135.36% NTSC和101.07% Rec.2020，且具有很好的色度学稳定性。同时，各类样品皆可混合进光刻胶，并在制备过程中保持发光，具有极大的商用应用潜力。

该工作发表于中科院一区top期刊（IF=7.4）Journal of Materials Chemistry C(2021), doi: 10.1039/D1TC02685B。第一作者为林岳副教授，通讯作者为吴挺竹副教授与陈忠教授。

2.       黑相稳定的CsPbI₃纳米晶全无机包覆技术及CsPbI₃新相变路线研究

图3 CsPbI₃的已经发现的相变途径（虚线）和本工作新发现得相变途径（实线）、相转变过程及在浸水、紫外照射和热循环条件下的发光强度变化.

课题组针对采用上述封装方法的纯碘CsPbI₃纳米晶进行深入研究，发现γ相的CsPbI₃纳米晶体牢固地分散在SiO₂微孔颗粒中，不仅在室温中能长期保存，且在浸水、紫外线照射及加热时均保持黑色相，表现出显著的相稳定性。本工作也发现了一条新的相变路线，即在温度升高时，CsPbI₃纳米晶从γ相经由β相向α相转变，且中间不转变为δ相，全程维持黑色相。本文认为，刚性的SiO₂封装施加的压力以及SiO₂对水分子的阻隔作用是抑制δ相生成，从而实现优良相稳定性的主要原因。而利用原子沉积技术生成的AlO_x纳米级薄膜致密地包覆在CsPbI₃-SiO₂表面，也有效阻止了O₂对纳米晶的氧化，因此制得的样品在空气中经过400℃处理一小时后仍能显著发光。

这些制备和封装技术有效地防止了在恶劣环境下生成δ-CsPbI₃，能够使黑色相的CsPbI₃的高压保存从实验室走向产业界，在光伏和荧光转换领域均有潜在应用。

该工作发表于中科院一区top期刊（IF=13.3）Small, 2021, doi: 10.1002/smll.202103510。第一作者为林岳副教授，通讯作者为吴挺竹副教授与陈忠教授。