战略性设计的表面改性剂可以产生稳定的钙钛矿纳米晶体(NC),并允许在极性溶剂中有效提取电荷,这对钙钛矿光催化至关重要。然而,设计一种在水介质中具有纯配体依赖的胶体稳定性和完整光催化活性的卤化铅钙钛矿(LHP)系统仍然是一个巨大的挑战。坎普尔理工学院的Vishal Govind Rao等设计了一种两端具有多齿离子基团的多功能配体(NKE-12),显著提高了CsPbBr3 钙钛矿纳米晶体(NC)在水介质中的胶体稳定性,而不会影响其结构完整性和催化性能。
本文要点:
(1)利用一种战略性设计的多功能两亲性配体NKE-12修饰了CsPbBr3 NCs的表面,该配体显著提高了CsPbBr3 NCs在水介质中的胶体稳定性,而不会影响其结构完整性和催化性能。
(2)通过K和E片段化的配体解构揭示了阳离子和阴离子官能团在NKE-12修饰的CsPbBr3 NCs的表面钝化、相分离和远离表面的水定位中的协同作用。配体两端的多齿离子末端可以钝化和降低CsPbBr3/NKE-12 NCs表面的缺陷密度,而另一个多齿离子终端可以将水分子定位在远离钙钛矿表面。
(3)这项研究为表面工程开发水稳定钙钛矿光催化剂的配体设计原则铺平了道路。
Monika Ahlawat, Ramesh Ramapanicker, and Vishal Govind Rao., Design Principle of a Water-Dispersed Photocatalytic Perovskite through Ligand Deconstruction. ACS Energy Lett. 2023, 8, 2159−2168.
DOI: 10.1021/acsenergylett.3c00532
https://doi.org/10.1021/acsenergylett.3c00532