近日，我院张茂升教授课题组在绿色合成高稳定性钙钛矿纳米晶方面取得新进展，相关成果在知名期刊Nanoscale（IF=8.307）上以“Green synthesis of highly stable CsPbBr₃ perovskite nanocrystals using natural deep eutectic solvents as solvents and surface ligands”为题发表cover论文（Nanoscale, 2022, 14, 17222）。我院张茂升教授为该论文的独立通讯作者，2020级研究生卢姮为该论文的第一作者。

近年来，钙钛矿纳米晶体（PNCs）因其优异的光电性能而备受关注，如窄半峰全宽（FWHM）、高光致发光量子产率（PLQY）、低激子结合能、可调带隙、和低缺陷密度。它们在发光二极管 (LED)、太阳能电池、激光器和光催化领域显示出巨大的应用潜力。但是当前钙钛矿合成方法有两个主要缺点。一方面，不可避免地使用大量有毒有机溶剂，如N-N二甲基甲酰胺、甲苯，正己烷等，这大大限制了它们的实际应用。另一方面，作为表面配体的OA和OAm之间的质子交换可能导致配体在纯化过程或储存期间容易从PNCs表面丢失，导致PNCs稳定性能较差。

在这项工作中，我院张茂升课题组首次通过使用天然深共晶溶剂（NADES）同时作为绿色合成溶剂和表面配体通过配体辅助再沉淀 (LARP) 方法开发了一种简便、快速且无毒无有机溶剂合成 CsPbBr₃ PNCs 的策略。首先，以麝香草酚为氢键给体（HBA），L-乳酸(Thy: LacA)和正辛醇(Thy: Oct)为氢键受体（HBD）的NADESs作为良好溶剂用于形成前驱体溶液，之后以麝香草酚为HBA，癸酸(Thy: DecA)为HBD的NADES做为反溶剂绿色合成NADES- CsPbBr₃ PNCs。此工作为实现钙钛矿纳米晶大规模绿色生产提供了新的思路。

此外，Thy: Oct和Thy: DecA中的-COOH和-OH基团可以与Pb²⁺多齿螯合，并与CsPbBr₃ PNCs产生强相互作用，因此，Thy: Oct和Thy: DecA还可以作为表面配体显著提高CsPbBr₃ PNCs的光学性能和稳定性。典型的LARP合成的CsPbBr₃ PNCs在经历两次洗涤纯化后会发生表面配体丢失导致PNCs严重聚集。相比之下，NADES- CsPbBr₃ PNCs由于NADESs与PNCs之间具有较强的配位能力在经历五次洗涤纯化过程后依旧表现出更高的稳定性。在环境条件下评估了NADES- CsPbBr₃ PNCs的储存、热、光和水稳定性。可以看出，相较于传统LARP合成的CsPbBr₃ PNCs，NADES- CsPbBr₃ PNCs展现出更加优越的稳定性能。

据悉，张茂升课题组近期在钙钛矿纳米晶的合成和传感应用领域取得了一系列进展，其他相关成果还发表Sensors & Actuators: B. Chemical（IF=9.221, Sensor. Actuat. B-Chem, 2021,347,130618）、Journal of Alloys and Compounds（IF=6.371, J. Alloy. Compd. 2022, 918, 165，J. Alloy. Compd. 2019, 791, 621）等期刊上。该研究得到了国家自然科学基金（No.21904055，22004055），福建省自然科学基金（No. 2021H6033, 2020J05165, 2020J05164），福建省教育厅科技项目（No. JK2017032）和漳州市自然科学基金（No. ZZ2019J02）的资助。

(文/图：卢姮)