1. ACS Nano：微米級二維甲基銨鹵化鉛鈣鈦礦
具有2D堆疊結構的混合鹵化鉛鈣鈦礦最近已成為用于光電應用的有前景的材料。近日，漢堡大學Christian Klinke研究團隊報道了一種制備混合鹵化鉛鈣鈦礦（I，Br和Cl）的二維納米片的方法，其可調橫向尺寸范圍為0.05至8μm，長烷基胺可分開n個堆疊單層組成的結構，可從體相可調諧到n = 1。層狀量子限制（n≤4）納米片由具有不同n值得相組成。研究發現堆疊之間的配體長度的調節使單個薄片內的能量分布從低n到高n值（能量漏斗），可產生高達49％的光致發光量子產率。這些大型可調諧2D納米片可作為未來高效光電器件的便利平臺。
Klein, E. Klinke, C. et al. Micron-Size Two-Dimensional Methylammonium Lead Halide Perovskites. ACS Nano 2019.
DOI:10.1021/acsnano.9b01907
https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acsnano.9b01907
2. ACS Energy Lett.：解決CsPbX3鈣鈦礦納米晶的缺陷，穩定性和光致發光問題
缺陷一直是控制其光學和電子特性的半導體晶體的組成部分。 盡管CsPbX3（X = Cl，Br，I及其混合物）納米晶體（NCs）在各種應用得到廣發研究，但這些物質的性質，穩定性和實用性仍然受到缺點很大程度的控制。目前已經開發了多種鹵化物特異性方法來調節缺陷的活性，以增強這些NC的光致發光和穩定性。近日，海得拉巴大學Anunay Samanta研究團隊追蹤了CsPbX3 NCs光致發光特性和穩定性的不同類型缺陷的起源和表現，深入研究了各種鈍化策略的基本原理，以深入了解該問題并推薦最有效的策略。
Seth, S. Samanta, A. Tackling the Defects, Stability and Photoluminescence of CsPbX3 Perovskite Nanocrystals. ACS Energy Lett. 2019.
DOI:10.1021/acsenergylett.9b00849
https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acsenergylett.9b00849
3. JACS：PLQY高達21％,二維錫基鈣鈦礦的最高值
錫基鈣鈦礦是解決鉛基鈣鈦礦中鉛毒性的重要手段之一。然而，錫基體系的性能明顯低于有毒Pb鹽的性能。國立臺灣大學Hao-Ming Chen，Ching-Wen Chiu，Pi-Tai Chou和國立臺灣師范大學MingKangTsai等人通過微調有機銨鹽的電子特性，提高二維錫基鈣鈦礦的發光量子效率。同時揭開了介電限域效應和錫基鈣鈦礦納米片的光致發光特性之間的關系。研究表明，增加有機層與無機層的介電對比度(dielectric contrast)，引起了發射峰波長的紅移，激子復合時間減少，明顯地提高發射效率。噻吩基乙基的錫鈣鈦礦（TEA2SnI4）的熒光量子產率高達21％。在連續照射下，TEA2SnI4在120小時內沒有降解跡象，具有優異的光穩定性。
Lin, J.-T., Liao, C.-C. et al. Harnessing Dielectric Confinement on Tin Perovskites to Achieve Emission Quantum Yield up to 21%. J. Am. Chem. Soc., 2019
Doi:10.1021/jacs.9b03148.
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.9b03148
4. Small：基于碳點的紅色雙光子發射熒光探針用于對細胞內pH的檢測
細胞內pH與許多生物學過程，包括細胞增殖、凋亡、內吞過程、信號轉導和酶活性等密切相關。熒光探針已經成為檢測細胞內pH的重要手段，但現有的熒光探針還存在很多的局限性，如需要繁瑣的合成過程、響應范圍不合適和發射波長不夠長等等。湖北大學李貞博士和劉志洪教授合作，采用簡便的一鍋水熱法制備了一種基于碳點的紅色雙光子發射熒光探針(pH-CDs)用于對細胞內pH的檢測。pH-CDs對pH的響應性范圍是1.0-9.0，線性范圍為3.5-6.5。研究結果表明，對pH依賴的熒光信號是通過CDs的聚集和分解這一過程進行調控的。并且，pH- CDs還可以被成功地用于對細胞、組織和斑馬魚體內的pH波動情況金檢測和可視化，因此具有重要的實際應用價值。
Xiaoxue Ye, Zhen Li, Zhihong Liu. et al. A Red Emissive Two-Photon Fluorescence Probe Based on Carbon Dots for Intracellular pH Detection. Small. 2019
DOI: 10.1002/smll.201901673
https://doi.org/10.1002/smll.201901673
5. 華南師范大學AM：法諾共振介導的發光碳量子點的可控形成
熒光碳量子點(CQD)的快速和可控合成在納米光子學和生物光子學領域是至關重要的。華南師范大學Shaolong Tie和Sheng Lan等人提出了一種合成CQD的新策略，該CQD在激光或汞燈的激發下可以發射白光。通過用飛秒激光脈沖照射，摻雜有金納米顆粒(AuNP)的聚(乙烯醇)(PVA)膜來合成發光的CQD。由PVA產生的CQD是由AuNP介導的兩步脫水過程，其不僅作為熱源而且作為催化劑起作用。從數值和實驗上揭示了，通過共振激發AuNP的低聚物中形成的法諾共振(Fano共振)，可以在AuNP的低聚物中實現深亞波長尺度的空間定位溫度分布，從而實現小直徑的CQD的制備。通過在AuNP/PVA膜中選擇性地引入發光CQD，可以實現具有超低能量的光學顯示和光學數據存儲。
Zheng, Y., Liu, H., Li, J., Xiang, J., Panmai, M., Dai, Q., Xu, Y., Tie, S., Lan, S., Controllable Formation of Luminescent Carbon Quantum Dots Mediated by the Fano Resonances Formed in Oligomers of Gold Nanoparticles. Adv. Mater. 2019, 1901371.
https://doi.org/10.1002/adma.201901371
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201901371
6. Science評論：多彩鈣鈦礦LED，多姿的未來生活
在太陽能電池中，廉價，易于制造的鈣鈦礦材料擅長將光子轉化為電能。現在，鈣鈦礦正在跨界上演精彩劇情！反過來，將電子轉化為光，其效率與手機和平板電視中的商用有機發光二極管（OLED）相當。同時，3D打印技術可以鈣鈦礦進行圖案處理以用于全彩色顯示器，可見其巨大應用潛力。Robert F. Service認為，電腦屏幕和未來巨幕顯示將由這些廉價的鈣鈦礦組成，由普通成分制成。盡管，新的鈣鈦礦顯示器尚不具備商業可行性。相比OLED的繁瑣工藝，鈣鈦礦可以簡單地通過在室溫下將化學組分通過溶液法來制備。只需要進行短暫的熱處理即可使其結晶。即使鈣鈦礦晶體最終存在缺陷，這些缺陷通常也不會破壞材料發光的能力。光子的顏色取決于鈣鈦礦的化學成分，通過改變鈣鈦礦的配方來調整顏色。終于一天，多彩鈣鈦礦LED會讓我們過上多姿的未來生活，那就一起拭目以待！
Service, R. F. Perovskite LEDs begin to shine. Science 364, 918,
Doi:10.1126/science.364.6444.918.
https://science.sciencemag.org/content/364/6444/918
7. 曾海波&李曉明AM：CsPbBr3量子點2.0：苯磺酸等效配體完全純化
鈣鈦礦量子點（Pe-QD）的穩定性和光電子器件性能受到現有配體策略的嚴格限制，因為這些配體表現出高度動態的結合狀態，制約了QD的純化和存儲。近日，南京理工大學李曉明、曾海波研究團隊開發了“Br-等效”配體策略，其中所提出的強離子磺酸鹽頭，例如苯磺酸，可以牢固地結合暴露的Pb離子以形成穩定的結合狀態，并且還可以有效地消除由溴化物空位引起的激子捕獲的概率。從這兩個方面來看，磺酸鹽頭在完美的鈣鈦礦晶格中起到與天然Br離子相似的作用。使用這種方法，可以容易地實現高光致發光量子產率（PL QY）> 90％，而不需要胺相關配體。此外，制備的PL QYs在8個純化循環，超過5個月的儲存和高通量光照射后得到良好維持。
Yang, D. Li, X. Zeng, H. et al .CsPbBr3 Quantum Dots 2.0: Benzenesulfonic Acid Equivalent Ligand Awakens Complete Purification. AM 2019.
DOI;10.1002/adma.201900767
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/adma.201900767
8. AM：氟化二維碘化鉛鈣鈦礦鐵電體
雜化鈣鈦礦材料因其在光伏和光電子領域的巨大應用潛力而聞名。其中，碘化鉛基鈣鈦礦因其良好的光吸收能力和優異的電輸運性而備受關注。盡管許多人認為鐵電光伏效應（FEPV）對于高轉換效率起著至關重要的作用，但CH3NH3PbI3中的鐵電性仍然存在爭議，并且獲得鐵電鉛碘化鉛鈣鈦礦仍然具有挑戰性。為了避免常規尋找鈣鈦礦鐵電體的方法中的隨機性和盲目性，近日，東南大學Yu-Meng You研究團隊開發了氟改性的設計策略。作為示例，研究人員對非極性碘化鉛鈣鈦礦進行了改性，得到了一種新的（4,4-二氟環己基銨）2PbI4,1的二維氟化層狀雜化鈣鈦礦材料，其具有明顯的鐵電性和可控的自發極化。具有強光致發光的2.38 eV的直接帶隙也保證了直接觀察極化誘導的FEPV。更重要的是，2D結構和氟化也有望實現良好的穩定性和電荷傳輸性能。1不僅是具有確認的鐵電性的二維氟化碘化鉛鈣鈦礦，而且是研究鹵化鉛鈣鈦礦太陽能電池和其他光電子應用中鐵電性和FEPV效應的一個很好的平臺。
Sha, T.-T. You, Y.-M. et al. Fluorinated 2D Lead Iodide Perovskite Ferroelectrics. AM 2019.
DOI:10.1002/adma.201901843
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/adma.201901843
9. AM：基于全無機鈣鈦礦量子點的柔性，可印刷軟X射線探測器
金屬鹵化物鈣鈦礦由于其獨特的光電特性和簡單成本的制造工藝，成為引人注目的光伏和光電探測器應用的最有希望的材料。它們的成分的高原子序數（Z）和顯著更高的載流子遷移率也使得鈣鈦礦半導體適合于檢測電離輻射。近日，莫納什大學Babar Shabbir, Yupeng Zhang,Qiaoliang Bao研究團隊通過利用這一點，在基于全無機鈣鈦礦量子點（QD）的剛性和柔性檢測器中證明了軟X射線誘導的光電流的直接檢測。研究人員利用同步加速器軟X射線束線，在X射線劑量率為0.0172 mGyair s-1的情況下實現高達1450μCyair-1 cm-2的高靈敏度，僅有0.1 V偏壓，是傳統α-Se器件的70倍靈敏。此外，通過廉價的噴墨印刷方法將鈣鈦礦膜均勻地印刷在各種基板上，證明了多通道檢測器陣列的大規模制造。這些結果表明，鈣鈦礦量子點是檢測軟X射線和大面積平板或柔性板的理想選擇，在多維和不同架構成像技術中具有巨大的應用潛力。
Liu, J. Shabbir, B. Zhang, Y. Bao, Q. et al. Flexible, Printable Soft-X-Ray Detectors Based on All-Inorganic Perovskite Quantum Dots. AM 2019.
DOI:10.1002/adma.201901644
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/adma.201901644
10. AFM：SiO2包覆CsPbBr3鈣鈦礦量子點，用于自增強電化學發光
鹵化鈣鈦礦量子點（QDs）由于其令人著迷的光物理特性，是有希望的電化學發光（ECL）納米發光體。然而，由于其對外部環境的結構穩定性差，膠體穩定性和載體注入/傳輸效率之間的平衡是推進鈣鈦礦的ECL技術的主要挑戰之一。南京醫科大學Yun Chen和 南京大學Zixuan Chen，Jun‐Jie Zhu 團隊通過同時將CsPbBr3 QD和共反應物（CoR）封裝到原位生成的SiO2基質中，這通過原硅酸四甲酯的水解來實現。CPB-CoR@SiO2納米復合材料（NCs）結構不僅可以保證CsPbBr3的穩定性，而且可以保證CPB與內共反應物之間有效的自增強ECL。因此，通過篩選具有不同叔胺/仲胺和官能團的CoR分子，相對于標準Ru（bpy）32+/三正丙胺系統， CPB-CoR@SiO2 NCs的ECL效率提高了10多倍。該研究為從鈣鈦礦QD獲得穩定和高效的ECL提供了有效的設計策略，并為基于鈣鈦礦的ECL系統的開發和應用提供了新的視角。
Li, L., Zhang, Z., Chen, Y., Xu, Q., Zhang, J.‐R., Chen, Z., Chen, Y., Zhu, J.‐J., Sustainable and Self‐Enhanced Electrochemiluminescent Ternary Suprastructures Derived from CsPbBr3 Perovskite Quantum Dots. Adv. Funct. Mater. 2019, 1902533.
https://doi.org/10.1002/adfm.201902533
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.201902533
11. 波茨坦大學AM：體相和界面復合在高效低維鈣鈦礦太陽能電池中的作用
2D Ruddlesden-Popper鈣鈦礦（RPP）太陽能電池具有優異的環境穩定性。然而，RPP電池的效率仍然不如基于3D鈣鈦礦的電池。德國波茨坦大學Martin Stolterfoht團隊分析具有不同層數的（n = 2-4）的2D BA2MAn-1PbnI3n+1鈣鈦礦電池。PLQY測量表明，在n> 2的材料中，非輻射開路電壓（VOC）損失超過輻射損耗。n = 3，4薄膜表現出比標準MAPbI3鈣鈦礦更高的PLQY，但同時伴隨著鈣鈦礦/C60界面處的界面復合增加。體相鈣鈦礦主導電池的復合性質。在大多數情況下，準費米能級分裂使電池VOC在20 meV內匹配，這表明金屬觸點處的復合損失最小。結果表明，電荷傳輸不良而不是激子解離是RPP電池填充因子降低的主要原因。優化的n = 4的RPP電池效率可達13％。
Zhang, S., Hosseini, S. M., Gunder, R., Petsiuk, A., Caprioglio, P., Wolff, C. M., Shoaee, S., Meredith, P., Schorr, S., Unold, T., Burn, P. L., Neher, D., Stolterfoht, M., The Role of Bulk and Interface Recombination in High‐Efficiency Low‐Dimensional Perovskite Solar Cells. Adv. Mater. 2019, 1901090.
https://doi.org/10.1002/adma.201901090
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201901090#
12. Angew：Tm3+敏化的NIR-II區熒光納米晶體用于體內信息存儲和解碼
近紅外II區（NIR-II）的活體熒光成像具有較深的組織穿透性和較高的空間分辨率等優點。復旦大學張凡教授團隊提出了一種新型的Tm3+敏化的鑭納米晶體，其激發(1208 nm)和發射(1525 nm)均位于NIR-II窗口，可以用于體內光學信息的存儲和解碼。并且，利用其具有的可調諧的熒光壽命還可提高它的光學多路復用編碼能力。實驗通過將NIR-II熒光壽命多路復用編碼的二維QR碼微器件植入小鼠體內，證明了可以通過時間門控熒光成像技術對其成功解碼。
Hongxin Zhang, Fan Zhang. et al. Tm3+ Sensitized 1208 nm Excitation and 1525 nm Emission NIR-II Fluorescent Nanocrystals for In vivo Information Storage and Decoding. Angewandte Chemie International Edition. 2019
DOI: 10.1002/anie.201903536
http://dx.doi.org/10.1002/anie.201903536
13. Nanoscale：白色碳點發光二極管
近日，ICIQ-BIST的Emilio Palomares聯合加泰羅尼亞技術中心的Eugenia Martínez-Ferrero通過溶液法工藝處理制備了倒置的碳納米點（C點）白色發光二極管。C點在接近5V的電壓下顯示白光發射。研究人員證明白光不是聚合物和C點之間的電荷轉移的產物，而是C點內不同重組過程的結果。
Paulo-Miraso, S. Palomares, E. Martínez-Ferrero, E. et al. Direct white light emission from carbon nanodots (C-dots) in solution processed light emitting diodes. Nanoscale 2019.
DOI:10.1039/C9NR02268F
https://pubs.rsc.org/en/content/articlepdf/2019/nr/c9nr02268f
