类型b
这篇综述文章由赖妞、黄启强、张秦阳等人撰写,他们来自云南大学材料与能源学院。文章发表在《光谱学与光谱分析》期刊上。
本文主要探讨了全无机钙钛矿量子点(CsPbX3 QDs)和金属有机框架(MOFs)复合材料的研究进展。这类复合材料因其优异的光学性能和潜在的应用前景而受到广泛关注。文章详细介绍了CsPbX3 QDs和MOFs的基本结构、制备方法、光学特性及其应用,并讨论了目前存在的问题和未来研究方向。
文章首先介绍了CsPbX3 QDs的结构与制备方法。CsPbX3 QDs具有立方空间群结构,在室温下表现出优异的光学性能。其制备方法包括阴离子交换法、热注入法、过饱和结晶法等。这些方法各有优缺点,例如阴离子交换法条件温和但量子产率不高;热注入法量子产率高但合成条件苛刻。此外,文章还讨论了CsPbX3 QDs的光学特性和应用,特别是在光电设备、传感器以及加密与防伪领域的应用。
接着,文章详细阐述了MOFs的结构与制备方法。MOFs是一种多孔性框架结构,因其独特的多孔结构和永久的孔隙率而被用作基质载体来提高材料的稳定性。MOFs的制备方法包括机械混合法、溶剂水热法、微波法、超声法等。每种方法都有其特点和局限性。文章还列举了MOFs在气体吸附分离、医学运载、催化剂等方面的应用实例。
随后,文章重点讨论了CsPbX3 QDs/MOFs复合材料的制备方法及其光学性质。通过将CsPbX3 QDs限制在MOFs中,不仅可以保护它们免受外部环境的影响,还可以实现各种新的特性和应用。文章列举了几种制备复合材料的方法,如调节剂诱导的缺陷方法、模板剂辅助法、顺序沉积法、浸渍法和机械研磨法。每种方法都有其独特的优势和挑战。例如,调节剂诱导的缺陷方法可以有效抑制阴离子交换反应,使复合材料具有较高的稳定性和全光谱可调节性。
文章还探讨了CsPbX3 QDs/MOFs复合材料的应用前景。这类复合材料在白光二极管(WLEDs)、催化剂、信息加密与防伪等领域有着广泛的应用。例如,Liu等人通过在MOF材料ZIF-8中原位生长CsPbBr3 QDs,制得的CsPbBr3+ZIF-8复合材料不仅保持了强荧光和窄发射光谱等光学性能,而且空气稳定性显著提高。将其荧光粉制造成WLEDs,所制造的WLEDs的CIE色坐标非常接近白光的理想值。此外,这类复合材料还可用于光催化二氧化碳还原、多重信息加解密过程等。
最后,文章总结了CsPbX3 QDs/MOFs复合材料的研究现状,并提出了未来研究的方向。尽管这类复合材料展现出巨大的应用潜力,但仍存在一些需要解决的问题。例如,如何更好地将CsPbX3 QDs分散于MOFs内部而不是表面;如何提高不同卤素原子制备的CsPbX3 QDs的稳定性;如何寻找一种新的体系,将CsPbX3 QDs/MOFs重新分散于新的体系中以进一步提升其稳定性。这些问题的解决将有助于推动CsPbX3 QDs/MOFs复合材料在更多领域的应用。
本文的价值在于系统地总结了CsPbX3 QDs/MOFs复合材料的研究进展,为后续研究提供了重要的参考。文章不仅详细介绍了各类制备方法及其优缺点,还列举了丰富的应用实例,展示了这类复合材料在多个领域的巨大潜力。通过对现有问题的深入分析,文章为未来研究指明了方向,具有重要的学术价值和应用前景。