1. Nano Lett.：溶液化學法合成單晶六方石墨烯量子點
由于存在帶隙，具有納米尺寸的石墨烯基碳納米結構引起了極大的興趣。到目前為止，由于當前合成方法的精度有限，尚未直接觀察到有序的邊緣結構和均勻合成的包括六方單晶結構的石墨烯量子點（GQD）。近日，韓國高麗大學Sang Hyuk Im、三星先進技術研究院Tae-Ho Kim以及韓國科學技術院O Ok Park報道了一種新方法，不僅可以用于合成具有六邊形的尺寸控制的單晶GQD，而且可以還用于通過催化溶液化學從D-葡萄糖構建2D和3D石墨烯單晶結構的新發現。通過尺寸控制的單晶GQD，可以從晶體尺寸和激子壽命之間的相關性闡明邊緣狀態對光的關鍵作用。此外，藍色發光單晶GQD用作發光二極管上的發射極，能夠表現出穩定的深藍色發射。
Lee, S. H. lm, S. H. Kim, T.-H. Park, O, O. et al. Synthesis of single-crystalline hexagonal graphene quantum dots from solution chemistry. Nano Lett. 2019.
DOI:10.1021/acs.nanolett.9b01940
https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acs.nanolett.9b01940
2. AM綜述：半導體量子點：一種新興的CO2光還原候選材料
作為解決能源危機和環境問題最關鍵的方法之一，將CO2光還原為高附加值的化學物質和太陽能燃料(如CO、HCOOH、CH3OH、CH4)引起了廣泛的關注。在自然界中，光合生物利用陽光將CO2和H2O有效地轉化為碳水化合物和氧氣(O2)，這激發了低成本、穩定、高效的CO2光還原人工光催化劑的開發。半導體量子點(QDs)具有成本低、合成簡單、光捕獲性能好、產生多個激子、載流子調控可行、表面位置豐富等優點，近年來被認為是最有希望建立高效人工光系統的材料之一。近日，中科院物理化學技術研究所Li-Zhu Wu，Xu-Bing Li團隊總結了用半導體量子點進行CO2光還原的最新進展。首先，分析了半導體量子點獨特的光物理和結構特性，這使其在太陽能轉換方面具有廣泛的應用。然后介紹了量子點在光催化CO2還原中的最新應用，主要分為三類:二元II-VI半導體量子點(如CdSe、CdS和ZnSe)、三元I-III-VI半導體量子點(如CuInS2和CuAlS2)和鈣鈦礦型量子點(如CsPbBr3、CH3NH3PbBr3和Cs2AgBiBr6)。最后，討論了量子點在太陽能CO2還原方面的挑戰和前景。
Hao-Lin Wu, Xu-Bing Li,* Chen-Ho Tung, Li-Zhu Wu*. Semiconductor Quantum Dots: An Emerging Candidate for CO2 Photoreduction. Adv. Mater. 2019,
DOI: 10.1002/adma.201900709
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201900709
3. 德累斯頓工業大學：新奇納米結構制備高效白光OLED
有機發光二極管（OLED）受到嚴重的光捕獲，而導致其外部量子效率低。德累斯頓工業大學Sebastian Reineke團隊報道了一種簡便，可擴展，無光刻的方法，以生成具有方向隨機性和維度順序的可控納米結構，明顯地提高白色OLED的效率。聚（二甲基硅氧烷）表面上的機械變形響應于壓縮應力釋放，通過反應離子蝕刻初始化，周期性和深度分布范圍從幾十納米到微米。研究證明，獨立調整平均深度和主導周期的可能性。將這些納米結構整合到雙單元串聯白色OLED中，利用提取的襯底模式實現76.3％的最大外量子效率和95.7 lm W-1的發光效率。在10,000 cd m-2時，增強因子為1.53±0.12。通過考慮偶極子取向，發射波長和正弦納米紋理上的偶極子位置來構建光學模型。
Li, Y., Kova?i?, M. et al. Tailor-made nanostructures bridging chaos and order for highly efficient white organic light-emitting diodes. Nat. Commun. 10, 2972, 2019
Doi:10.1038/s41467-019-11032-z.
https://www.nature.com/articles/s41467-019-11032-z
4. AMI：雙疏水殼層提高CH3NH3PbBr3鈣鈦礦的穩定性
鹵化鉛鈣鈦礦（LHPs）的不穩定性極大地阻礙了它們的實際應用。盡管已經報道了將LHP封裝到SiO 2殼中的一些實例，但是這些包覆SiO 2的LHP仍然具有有限的穩定性。近日，廈門大學Xi Chen教授研究團隊通過將MAPbBr3前體溶液滲透到空心硅質納米球中并隨后進行PVDF封端，成功地合成了封裝在有機官能化SiO 2和聚偏二氟乙烯（MAPbBr3 @SiO 2 / PVDF）的雙疏水殼中的MAPbBr 3納米顆粒。通過SiO2和PVDF的雙重保護，MAPbBr3 @ SiO2 / PVDF納米粒子顯示出顯著提高的抗水和紫外線照射穩定性。使用MAPbBr3 @ SiO2 / PVDF納米顆粒作為綠色光源，制備了發光效率高達147.5 lm W-1的白色發光二極管，在CIE 1931色域中包含120％NTSC的色域。該研究啟發了在高度穩定的基于LHP的核/殼/殼結構的合成方面的新見解，以實現其實際應用。
Huang, Y. Li, F. Chen, X. et al. Enhancing the Stability of CH3NH3PbBr3 Nanoparticles Using Double Hydrophobic Shells of SiO2 and Polyvinylidene Fluoride. AMI 2019.
DOI:10.1021/acsami.9b07841
https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acsami.9b07841
5. Nat. Commun.：研究新進展！銫基鈣鈦礦納米晶擁有多個熒光團
各種類型的銫基鈣鈦礦納米晶（PNCs）中的光致發射的起源仍不清楚。近日，阿卜杜拉國王科技大學Omar F. Mohammed聯合德州大學達拉斯分校Anton V. Malko研究了單個三維和零維銫溴化鉛PNCs的光子發射。研究人員使用光子反聚束和壽命測量，證明兩種類型的PNCs的發射統計類似于單個分子熒光團，而不是傳統的半導體量子點。在密度泛函建模的幫助下，研究人員提供了令人信服的證據，即零維PNCs中的綠色發射源于鹵化鉛八面體內溴離子空位中的激子重組，與外部限制無關。這些發現提供了關于缺陷形成性質和銫鉛鹵鈣鈦礦材料中發射起源的關鍵信息，這些信息促進了它們在新興光電子應用中的應用。
Zhang, Y. Mohammed, O. F. Malko, A. V. et al. Emergence of multiple fluorophores in individual cesium lead bromide nanocrystals. Nat. Commun. 2019.
DOI:10.1038/s41467-019-10870-1
https://www.nature.com/articles/s41467-019-10870-1.pdf
6. Kovalenko大牛Nat. Mater.：新方向！低維錫鹵素鈣鈦礦的高分辨率遠程測溫和熱成像
盡管金屬鹵化物鈣鈦礦通過性能和合成簡單性徹底改變了光電子學的研究，但其低維材料的應用價值以及未知且實用的光學功能需要進一步發掘。蘇黎世聯邦理工學院的量子點大牛Maksym V. Kovalenko和Sergii Yakunin團隊提出了低維鈣鈦礦類錫鹵化物的光致發光壽命的強烈溫度依賴性，并將此性質應用于熱成像。光致發光壽命由自陷激子的熱輔助去俘獲控制，并且通過調節溫度（高達20 ns°C-1），數值可以在幾個數量級上變化。通常，這個敏感范圍可以達到100°C，并且它具有化合物特異性，并且在[C(NH2)3]2SnBr4到Cs4SnBr6和(C4N2H14I)4SnI6的-100到110°C之間具有成分和結構可調性。最后，通過實施用于熒光壽命成像的成本有效的硬件，基于飛行時間技術，這些熱發光體已被用于記錄具有高空間和熱分辨率的熱成像視頻。
Yakunin, S., Benin, B. M. et al. High-resolution remote thermometry and thermography using luminescent low-dimensional tin-halide perovskites. Nat. Mater., 2019
Doi:10.1038/s41563-019-0416-2.
https://www.nature.com/articles/s41563-019-0416-2
7. Chem：Mn（II）摻雜二維鈣鈦礦LED
低維鈣鈦礦因其具有高激子結合能被認為是發光應用的良好候選者。然而，單層二維（2D）鈣鈦礦受到陷阱輔助重組的強烈限制，并且遭受低發光產率，妨礙了它們在電致發光器件中的應用。近日，意大利納米科學與技術中心Annamaria Petrozza研究團隊通過合成和缺陷工程策略來克服這些問題。研究人員采用金屬摻雜（Mn 2+和Eu 3+）在2D鈣鈦礦NMA 2PbX 4（NMA = 1-萘基甲基銨）中引入發光雜質。通過溫度依賴性和時間分辨光譜，證明了向Mn 2+中心的有效能量轉移。這避免了在低效重組通道中漏光的光激發物質，增強了光致發光并使摻雜膜中的量子產率超過20％。最后，在發光二極管結構中實現了Mn摻雜的NMA 2PbBr 4的電致發光，并顯示了來自Mn 2+ 4T 1→6A 1躍遷的電致發光。
Cortecchia, D. Petrozza, A. et al. Defect Engineering in 2D perovskite by Mn (II) Doping for Light-Emitting Applications. Chem 2019
DOI:10.1016/j.chempr.2019.05.018
https://www.cell.com/chem/fulltext/S2451-9294(19)30228-1#%20
8. Adv. Sci.：超穩定性、非閃爍單鹵化鈣鈦礦/半導體核/殼量子點
鹵化鈣鈦礦量子點（QDs）的進一步實際應用受到不穩定性問題的阻礙，非輻射俄歇復合表現為光致發光閃爍。近日，重慶大學Miao Zhou聯合中國科學院上海光學精密機械研究所Juan Du、Yuxin Leng通過CdS包覆CsPbBr3 QD成功制造單核/殼結構鈣鈦礦半導體QD。由于核/殼結構內的電子陷阱減少，CsPbBr3 / CdS核/殼QD具有超高化學穩定性和非鍵合光致發光，具有高量子產率。與純CsPbBr3 QD相比，放大自發發射的效率顯著增強，這源于受激發射和抑制非輻射激發俄歇重組之間的緩和競爭。此外，通過將CsPbBr3 / CdS QD結合到微管諧振器中，實現了具有高品質因子的低閾值回音壁模式激光。基于密度泛函理論（DFT）的第一性原理計算揭示了原子界面結構，支持CsPbBr3 / CdS結構的存在。發現了在CsPbBr3 / CdS界面處空間分離的電荷密度的有趣特征，這可能極大地有助于抑制的俄歇復合。該結果提供了一種改善穩定性并抑制鹵化鈣鈦礦QD閃爍的實用方法，這可為未來各種光電器件的應用鋪平道路。
Tang, X. Zhou, M. Du, J. Leng, Y. et al. Single Halide Perovskite/Semiconductor Core/Shell Quantum Dots with Ultrastability and Nonblinking Properties. Adv. Sci.:2019.
DOI:10.1002/advs.201900412
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/advs.201900412
