近日，太原理工大学郭俊杰教授团队在核壳结构钙钛矿量子点材料水相合成领域取得研究进展，在材料专业期刊《Advanced Functional Materials》发表了题为“In situ Surface Reconstruction in Pure Water by Ice-Confined Freeze-Thaw Strategy for High-Performance Core–Shell Structural Perovskite Nanocrystals”的研究论文。该论文的第一署名单位为太原理工大学，第一作者是博士研究生金旭东，通讯作者是新材料界面科学与工程教育部重点实验室郭俊杰教授、赵敏副教授和北京科技大学田建军教授。
图1. CsPbBr3@CsPb2Br5钙钛矿量子点的制备。
构筑核壳结构量子点是提高钙钛矿量子点光电性质和稳定性的有效策略。该工作提出冷冻消融策略诱导表面重构合成高质量核壳结构CsPbBr3@CsPb2Br5钙钛矿量子点。两亲性表面配体-十二烷基苯磺酸(DBSA)的辅助下，在水溶液中观测到CsPbBr3表面逐渐重构为CsPb2Br5壳层。得益于DBSA配体和疏水壳层CsPb2Br5的双重保护，所合成的核壳结构钙钛矿量子点荧光量子产率可达95%，并展现卓越的稳定性。
图2. CsPbBr3@CsPb2Br5钙钛矿量子点在发光器件中的应用。
所制备的钙钛矿量子点作为发光层成功应用于光致发光器件，在365 nm的紫外光激发下，钙钛矿量子点薄膜展现出高亮度的绿光。此外，将钙钛矿量子点与水凝胶进行结合制备出水凝胶荧光薄膜，展现出高的荧光强度和优异的力学性能。