近日，中國科學院大連化學物理研究所復雜分子體系反應動力學研究組研究員韓克利團隊在非鉛鈣鈦礦發光動力學機理研究中取得新進展。該團隊首次合成出非鉛鈣鈦礦Cs₃Bi₂Br₉納米晶，并揭示其發光動力學機理：表面缺陷態是限制其發光效率的重要因素。相關研究成果發表在《德國應用化學》（Angew. Chem. Int. Ed., DOI: 10.1002/anie.201704739）上。

　　近年來，含鉛鈣鈦礦APbX₃（A=Cs，CH₃NH₃，X=Cl，Br，I）被廣泛應用于太陽能電池、發光二極管（LED）、納米激光器、以及光探測器等方向。雖然含鉛鈣鈦礦具有眾多優勢，但是鉛對環境和人體有害，而且含鉛鈣鈦礦在空氣中很容易分解，不利于大規模商業化應用。因此尋找毒性低且穩定性好的鈣鈦礦很有必要。

　　該研究團隊采用溶液法一步合成了含Bi的鈣鈦礦（Cs₃Bi₂Br₉）納米晶。通過研究其時間分辨發光光譜，以及飛秒瞬態吸收光譜，發現晶體表面的缺陷態是限制其發光效率的重要因素，選取合適的表面活性劑（例如油酸）可以抑制其表面缺陷態，并且發光效率可提升二十多倍。此外，該材料在空氣中具有較好的穩定性，可以在濕潤環境下存放超過1個月。這些性質表明含Bi鈣鈦礦具有很好的應用潛力。

　　在此之前，該團隊已在有機—無機雜化鈣鈦礦（ACS Appl. Mater. Interfaces2016, 8, 19587-19592；ACS Appl. Mater. Interfaces2017, 9, 14827-14832）以及全無機鈣鈦礦（J. Phys. Chem. Lett.2017, 8, 2316-2321）發光動力學機理研究方面取得過一系列的研究成果。

大連化物所非鉛鈣鈦礦發光動力學機理研究取得新進展