水辅助固相反应法合成Cs2ZnBr4钙钛矿微晶用于增强低剂量医用X射线传感

本文推荐一种基于水辅助固相反应法（WASSR）合成的Cs2ZnBr4（CZB）钙钛矿微晶，其具有优异衰减系数（3.28 cm2/g@70 keV）和μτ（迁移率-寿命积），通过BPW-34光电二极管实现低至7.97 mGy的X射线检测灵敏度（最高78.17 μC Gyair-1 cm-2），为医疗影像和工业无损检测提供新型环保传感材料。

　　

亮点

化学品

所有化学品均直接购自商业渠道并用于CZB微晶合成：溴化铯（CsBr）、溴化锌（ZnBr₂）、油胺（OAm，C₁₈H₃₇N）和甲苯（C₆H₅CH₃）购自印度Sisco研究所，乙醇（C₂H₅OH）和油酸（OA，C₁₈H₃₄O₂）来自德国默克公司，实验全程使用超纯去离子水（18.25 MΩ·cm）。

CZB微晶制备

（注：原文此部分内容缺失，根据上下文推测为固相反应流程）

PXRD分析

前人研究证实CZB呈正交晶系单相结构（Pnma空间群），具有零维金属卤化物钙钛矿特征——Zn²⁺与Br^-形成孤立[ZnBr₄]^2-四面体，Cs⁺阳离子填充间隙。衍射峰与JCPDS标准卡片（此处省略编号）完美匹配。

结论

首次通过WASSR法合成OA/OAM修饰的CZB微晶，其作为BPW-34光电二极管厚膜涂层在70 keV、7.97 mGy剂量下展现卓越灵敏度（最佳78.17 μC Gy_air^-1 cm^-2），为低剂量X射线检测开辟新途径。

作者贡献声明

I. Clitenn：实验设计、数据分析、论文撰写；C. Siva：验证；T. Prakash：资源整合；R. Ramesh Babu：课题指导与经费支持。

利益冲突声明

作者声明无任何可能影响研究结果的财务或个人关系。

致谢

感谢印度巴拉蒂达桑大学（BDU）的URF奖学金和教育部RUSA 2.0计划资助。