Room temperature doping of Ln3+ in perovskite nanoparticles: a halide exchange mediated cation exchange approach

卤化物 镧系元素 钙钛矿(结构) 纳米颗粒 兴奋剂 材料科学 无机化学 物理化学 化学 结晶学 纳米技术 离子 光电子学 有机化学
作者
Gouranga H. Debnath,Brian P. Bloom,Susheng Tan,David H. Waldeck
出处
期刊:Nanoscale [The Royal Society of Chemistry]
卷期号:14 (16): 6037-6051 被引量:11
标识
DOI:10.1039/d2nr00490a
摘要

This study presents a halide exchange mediated cation exchange strategy for a room temperature doping of trivalent lanthanide cations (Ln3+) in cesium lead halide (CsPbX3) nanoparticles (NPs). Post-synthetic addition of LnCl3 [Ln = Nd, Sm, Eu, Tb, Dy, and Yb] to a solution of CsPbBr3 NPs generates the corresponding lanthanide doped NPs which display host sensitized Ln3+ emission. Structural and spectroscopic characterizations indicate a successful halide exchange and substitutional displacement of Pb2+ by Ln3+. The effect of halide identity in controlling the Ln3+ sensitization was also evaluated. A photophysical framework is presented that can be used to predict the Ln3+ sensitization in perovskite NPs semiempirically, thereby removing the constraints of trial and error in designing a perovskite NP-Ln3+ host-guest combination.
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