CsPbBr3纳米片-萘之间的高效三线态能量传递

张雨虹，张德保，游冠军

（上海理工大学 光电信息与计算机工程学院，上海 200093）

引 言

多环芳烃（PAHs）分子的三线态（指电子净自旋为1的激发态）在光子上转换和光化学反应催化等领域极具应用前景[1]。由于自旋禁阻，处于基态的PAHs分子不能被光直接激发到三线态，因此需要使用三线态光敏剂作为给体，PAHs分子作为受体，通过三线态能量传递（TET）过程实现PAHs分子的三线态敏化[2-3]。常用的三线态光敏剂多为过渡金属配合物，但这类分子在通过系间窜越弛豫到自身三线态的过程中能量损失较多，不利于高效利用光能。近年来的研究表明，半导体纳米晶体（简称纳米晶，诸如CdSe、PbS等）也可用作PAHs分子的三线态光敏剂，而且具有系间窜越时能量损失非常小的独特优势[4-9]。

卤化物钙钛矿是新兴的一类光电材料，具有合成成本低、缺陷容忍度高、荧光量子产率高等优点。近期研究发现，钙钛矿材料也可通过TET过程实现PAHs分子的三线态敏化[10-19]。最近吴凯丰团队报道了小尺寸立方形状的CsPbBr3纳米晶和萘分子之间的TET过程，实现了约82.8%的转移效率，认为CsPbBr3纳米立方体的量子限域效应对高效TET具有关键作用[7]。CsPbBr3纳米片（NPLs）结构也表现出较高的荧光量子产率和较强的量子限域效应，而且拥有很高的表面体积比，因此有望成为高效的PAHs分子三线态敏化剂，这促使我们对CsPbBr3NPLs与PAHs组成的复合体系中的TET产生了浓厚的研究兴趣。

本文中，我们采用配体辅助再沉淀方法合成了稳定性好、荧光量子效率高的三层CsPbBr3NPLs和较大尺寸的纳米立方体（作为参比样品），通过测量荧光发射光谱和荧光寿命的变化，研究了NPLs与1-萘甲酸（NCA）分子之间的TET过程。……