全無(wú)機(jī)鹵化鉛鈣鈦礦納米晶（NC）具有良好的光電特性，在發(fā)光二極管（LED）、激光器、光電探測(cè)器、太陽(yáng)能電池和光催化領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。然而，Pb 的固有毒性和 NC 的不穩(wěn)定性阻礙了其廣泛應(yīng)用。殼涂層是通過(guò)選擇無(wú)毒殼材料（例如金屬氧化物、聚合物、二氧化硅等）來(lái)增強(qiáng)環(huán)境穩(wěn)定性同時(shí)降低毒性的有效方法。然而，多個(gè)鈣鈦礦納米顆?？梢苑庋b在殼材料內(nèi)并形成均勻的外延型隔離良好的 NC 的殼生長(zhǎng)仍然具有挑戰(zhàn)性。

在此，雪城大學(xué)鄭偉威 (Weiwei Zheng)團(tuán)隊(duì)通過(guò)熱注射方法在 CsPbX₃ NCs 表面外延生長(zhǎng)無(wú)鉛空位有序雙鈣鈦礦 Cs₂SnX₆（X = Cl、Br 和 I）殼。其中，由于核/殼材料的I型能帶排列，脫殼后CsPbCl₃和CsPbBr₃ NC的光致發(fā)光量子產(chǎn)率（PL QY）增加，而CsPbI₃/Cs₂SnI₆核/殼NC獲得的電荷傳輸性能增強(qiáng)是由于II 型核/殼帶排列中的有效電荷分離。

圖2. 電荷傳輸特性

總之，該工作通過(guò)在全無(wú)機(jī)CsPbX₃鈣鈦礦NCs表面外延生長(zhǎng)無(wú)鉛Cs₂SnX₆雙鈣鈦礦用于核/殼型鈣鈦礦NCs，這是迄今為止報(bào)道的第一個(gè)無(wú)鉛鈣鈦礦殼包覆全無(wú)機(jī)鈣鈦礦NCs。

值得注意的是，I型CsPbX₃/Cs₂SnX₆ (X = Cl, Br)和II型CsPbI₃/Cs₂SnI₆核/殼鈣鈦礦NCs均實(shí)現(xiàn)了光電性能可調(diào)諧。I型CsPbX₃/Cs₂SnX₆ (X = Cl, Br)核/殼核NCs的光學(xué)性能得到了增強(qiáng)，包括與CsPbX₃核NCs相比PL QYs增加，這是由于大的帶隙保護(hù)殼層限制了核內(nèi)的光致載流子。

相比之下，CsPbI₃/Cs₂SnI₆核殼型NCs由于空間電荷分離，表現(xiàn)出更小的充電器傳輸阻抗、更強(qiáng)的光電流、更快的TPC和更長(zhǎng)的TPV等電荷傳輸特性，在光催化、太陽(yáng)能電池和光電探測(cè)器等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。此外，脫殼有效增強(qiáng)了CsPbX₃/Cs₂SnX₆核/殼NCs對(duì)水、光和空氣的穩(wěn)定性，拓寬了鈣鈦礦NCs的應(yīng)用。

圖2. 環(huán)境和相穩(wěn)定性

Epitaxial Growth of Lead-Free Double Perovskite Shell for CsPbX3/Cs2SnX6 (X = Cl, Br, and I) Core/Shell Perovskite Nanocrystals with Enhanced Photoelectric Properties and Stability, Advanced Functional Materials 2023 DOI: 10.1002/adfm.202309480