原位钝化辅助正戊胺合成具有增强稳定性和光学性能的CsPbBr3钙钛矿量子点

针对长链配体OLA导致CsPbBr3钙钛矿量子点(PQDs)表面缺陷多、稳定性差的问题，曲阜师范大学团队创新性采用短链正戊胺(ALA)作为表面配体，通过改进热注射法合成出PLQY达91.3%、热激活能570.8 meV的高稳定性PQDs，其X射线成像能力为光电器件应用提供新思路。

　　

在光电材料领域，全无机钙钛矿量子点(CsPbX₃ PQDs)因其优异的光电特性被誉为"明星材料"，但其表面缺陷导致的稳定性问题犹如"阿喀琉斯之踵"。传统长链配体油胺(OLA)虽能稳定量子点，却因动态结合特性与空间位阻效应，反而加剧了表面缺陷和载流子传输障碍。这一矛盾使得PQDs在发光二极管(PeLEDs)等器件中的性能提升遭遇瓶颈。

曲阜师范大学物理与物理工程学院的研究团队独辟蹊径，选择碳链更短的正戊胺(ALA)替代OLA，通过改良热注射法成功制备出"铠甲加身"的ALA-CsPbBr₃ PQDs。这项发表于《Journal of Luminescence》的研究显示，新型量子点不仅保持10 nm立方体形貌，其光致发光量子产率(PLQY)更飙升至91.3%，较传统OLA-PQDs提升30%。更令人振奋的是，ALA修饰使量子点的空气稳定性显著增强——72小时光照后荧光强度仅衰减56%，热激活能达570.8 meV，展现出卓越的环境耐受性。

研究团队运用三大关键技术：改良热注射法实现ALA配体原位钝化、变温荧光光谱测定激活能、X射线激发测试成像性能。通过系统表征发现，短链ALA能更紧密地锚定在PQDs表面，有效钝化铅悬挂键(Pb²⁺)和卤素空位(Br^-)，将荧光寿命延长至40.38 ns。值得关注的是，这些"迷你装甲"量子点还展现出优异的X射线响应特性，在医学成像领域展现出应用潜力。

结论部分指出，该研究突破性地证明短链胺配体策略可同时解决PQDs稳定性与光电性能的兼容难题。这种"以小治大"的表面工程思路，为开发高性能PeLEDs和X射线探测器提供了新范式。正如研究者所言："ALA就像给量子点穿上合身的防弹衣，既不影响灵活性又增强防护力。"这项成果或将推动钙钛矿量子点从实验室走向产业化应用的进程。