El efecto de los cambios estructurales y morfológicos inducidos por el postprocesamiento no solvente en las...

Área de la Ciencia:

• Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
• Nanotecnología La nanotecnología es la nanotecnología.
• La optoelectrónica es la óptica electrónica.

Sus antecedentes:

• Los nanocristales totalmente inorgánicos coloidales CsPbBr3 (NCs) son cruciales para la emisión verde estable, pero sufren de defectos.
• La purificación de los no disolventes, un paso clave después de la síntesis, altera dinámicamente la estructura y la superficie de los NC, lo que afecta las propiedades fotofísicas.
• Los mecanismos precisos de degradación durante la purificación y su influencia en el comportamiento óptico de CsPbBr3 NC siguen siendo poco conocidos.

Objetivo del estudio:

• Investigar cómo la polaridad del no disolvente afecta la integridad estructural, la agregación, la formación de defectos y las propiedades ópticas de CsPbBr3 NCs.
• Para aclarar la relación entre los cambios estructurales inducidos por la purificación y el parpadeo de la fotoluminiscencia (PL) y la dinámica del portador de carga.
• Para correlacionar los métodos de procesamiento con el rendimiento de CsPbBr3 NCs en diodos emisores de luz (LED).

Principales métodos:

• Dispersión de rayos X de ángulo pequeño in situ (SAXS) basada en sincrotrón para estudiar la agregación NC durante la purificación.
• Diseminación de rayos X de incidencia de pastoreo ex situ (GIXS) para analizar el ordenamiento atómico y a nanoescala en películas delgadas NC.
• Microscopía de electrones de transmisión (TEM) y microscopía de fotoluminiscencia de partícula única (PL) para evaluar defectos estructurales y comportamiento de parpadeo.

Principales resultados:

• La eliminación de ligandos durante la purificación desencadena la agregación NC a través del apilamiento turbostrático, como lo demuestra SAXS.
• El lavado a base de cetonas conduce a una agregación rápida y desordenada y a la formación de defectos planos, aumentando el parpadeo PL.
• El lavado a base de éster resulta en una agregación más lenta sin fallas de apilamiento, preservando la integridad estructural y reduciendo el parpadeo.

Conclusiones:

• La polaridad del insolvente influye críticamente en la evolución estructural y las propiedades fotofísicas de CsPbBr3 NCs durante la purificación.
• Los NC procesados con cetonas exhiben defectos estructurales significativos y un parpadeo de PL pronunciado, lo que lleva a una mala electroluminiscencia.
• Los NC procesados con éster mantienen la integridad estructural, muestran un parpadeo reducido y logran altas eficiencias cuánticas externas (hasta ~ 17.6%) en LED, lo que resalta la importancia de la selección del disolvente.