金屬鹵化物鈣鈦礦CsPbX₃（X = Cl、Br、I）量子點展現出優異的光電特性，在固態照明、顯示器、光電探測器和光伏太陽能電池等領域具有廣闊的應用前景。然而，CsPbX₃量子點在外界環境（如水份、氧氣、光照、熱量）和極性溶劑中穩定性差，影響光電器件的使用壽命，嚴重限制了其大規模應用。為此，科研工作者探索了有關表面包覆、表面鈍化等方法來增強其穩定性，但在不同程度上降低了量子點的發光效率。因此，如何大幅提高金屬鹵化物鈣鈦礦材料穩定性的同時并保持其光電性能具有重大的理論和科學意義。

近日，我校潘躍曉教授課題組在國際頂級化學期刊《Angewandte Chemie International Edition》發表了題為“4-Bromo-Butyric Acid-Assisted In Situ Passivation Strategy for Superstable All-Inorganic Halide Perovskite CsPbX₃ QDs in Polar Media”的論文。該論文通過原位鈍化策略顯著提高CsPbX₃量子點在水等極性溶劑中的穩定性，并提出了一種可能的基本機制。

該策略基于4-溴丁酸(BBA)中羧酸提供弱酸環境，其Br^-與量子點表面的Pb²⁺結合，以及OLA中胺陽離子與量子點表面的Br^-結合，改性鈍化CsPbBr₃量子點表面并形成具有疏水殼的。改性后的CsPbBr₃量子點在水中分散時顯示出86.4%的高光致發光量子產率（PLQYs），且在60^oC的水中維持高效率發光96小時。改性后的CsPbBr₃量子點在其他極性介質中均可以觀察到亮綠色發光，樣品的光譜形狀得到了完美保留，這意味著改性后的CsPbBr₃量子點表現出高極性溶劑耐受性，而該策略具有普適性。

在類似的實驗條件下，通過控制鹵化物離子的比例，進一步在水等極性溶劑中合成了一系列具有其他鹵素離子的CsPbX₃量子點。生長后的量子點實現了從藍光到紅光寬區域的發射，并表現出優異的抗極性溶劑穩定性。本項工作為深入理解原位配體在金屬鹵化物表面的協同作用提供了新的視角，為提高CsPbX₃量子點的穩定性提供了一種新策略。

相關研究結果發表于近期的《Angewandte Chemie International Edition》（DOI: 10.1002/anie.202116702），溫州大學為第一通訊單位，化學與材料工程學院2019級研究生朱紅為第一作者，潘躍曉教授與林君研究員為該論文共同通訊作者，相關工作受到國家自然科學基金（52172152、51932009、52172166）、浙江省重點自然科學基金(2015C33142)、溫州市重點項目(G20140040)等項目的資助。

原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202116702