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Stable and Bright CsPbX3 Nanocrystals in Metal–Organic Frameworks for White Light-Emitting Diodes
Langmuir ( IF 3.7 ) Pub Date : 2022-08-26 , DOI: 10.1021/acs.langmuir.2c02054 Yan Zhan 1 , Yanping Liu 1 , Aiyu Zhang 1 , Ping Yang 1
Langmuir ( IF 3.7 ) Pub Date : 2022-08-26 , DOI: 10.1021/acs.langmuir.2c02054 Yan Zhan 1 , Yanping Liu 1 , Aiyu Zhang 1 , Ping Yang 1
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The stability of metal halide perovskite (CsPbX3, X = Cl, Br, and I) nanocrystals (NCs) is crucial for their practical applications. In this paper, perovskite NCs were synthesized in situ in lead-based metal–organic frameworks (Pb-MOFs: [Pb2(1,3,5-HBTC)2(H2O)4]·H2O), and we obtained stable and bright luminescence composites with different colors. Namely, CsPbBr3@Pb-MOF composites were created by the in situ growth of CsPbBr3 crystals (NCs) on Pb-MOF, which had high ion resistance, bright photoluminescence (PL), and excellent stability. The composites still had bright luminescence after 11 months of storage. The PL intensity of green-emitting CsPbBr3@Pb-MOF composites was increased compared with as-prepared CsPbBr3 NCs. Bright and stable blue- and red-emitting CsPbX3@Pb-MOF composites were obtained by adjusting the amount of PbX2 (X = Cl, Br, and I) in the synthesis process. These CsPbX3 NCs were homogeneously distributed in Pb-MOF substrates. The growth of CsPbX3 NCs in Pb-MOFs prevented NC aggregation and decreased surface defects against nonradiative recombination during emitting. Thus, the PL lifetime and stability were improved. Furthermore, white light-emission diodes were prepared using three color CsPbX3@Pb-MOF composites with Commission Internationale de I’Eclairage color coordinates of (0.296, 0.316). This result provided an efficient way to overcome the limitation of chemical solution synthesis and improve the stability of CsPbX3 NCs.
中文翻译：
用于白色发光二极管的金属-有机框架中稳定而明亮的 CsPbX3 纳米晶体
金属卤化物钙钛矿 (CsPbX 3 , X = Cl, Br, and I) 纳米晶体 (NCs) 的稳定性对其实际应用至关重要。在本文中，钙钛矿 NCs 在铅基金属有机骨架（Pb-MOFs：[Pb 2 (1,3,5-HBTC) 2 (H 2 O) 4 ]·H 2 O）中原位合成，并且我们获得了具有不同颜色的稳定明亮的发光复合材料。即，CsPbBr 3 @Pb-MOF 复合材料是由 CsPbBr 3的原位生长产生的。Pb-MOF 上的晶体 (NCs) 具有高离子电阻、明亮的光致发光 (PL) 和优异的稳定性。储存 11 个月后，复合材料仍具有明亮的发光。与所制备的 CsPbBr 3 NCs相比，发绿光的 CsPbBr 3 @Pb-MOF 复合材料的 PL 强度增加。通过在合成过程中调整 PbX 2（X = Cl、Br 和 I）的量，获得了明亮且稳定的蓝光和红光 CsPbX 3 @Pb-MOF 复合材料。这些 CsPbX 3 NC 均匀分布在 Pb-MOF 基板中。CsPbX 3的生长Pb-MOFs 中的 NC 可防止 NC 聚集并减少发射过程中针对非辐射复合的表面缺陷。因此，提高了 PL 寿命和稳定性。此外，使用三种颜色的 CsPbX 3 @Pb-MOF 复合材料制备白色发光二极管，Commission Internationale de I'Eclairage 颜色坐标为 (0.296, 0.316)。该结果为克服化学溶液合成的局限性和提高CsPbX 3 NCs的稳定性提供了一种有效的方法。
更新日期：2022-08-26
中文翻译：
用于白色发光二极管的金属-有机框架中稳定而明亮的 CsPbX3 纳米晶体
金属卤化物钙钛矿 (CsPbX 3 , X = Cl, Br, and I) 纳米晶体 (NCs) 的稳定性对其实际应用至关重要。在本文中，钙钛矿 NCs 在铅基金属有机骨架（Pb-MOFs：[Pb 2 (1,3,5-HBTC) 2 (H 2 O) 4 ]·H 2 O）中原位合成，并且我们获得了具有不同颜色的稳定明亮的发光复合材料。即，CsPbBr 3 @Pb-MOF 复合材料是由 CsPbBr 3的原位生长产生的。Pb-MOF 上的晶体 (NCs) 具有高离子电阻、明亮的光致发光 (PL) 和优异的稳定性。储存 11 个月后，复合材料仍具有明亮的发光。与所制备的 CsPbBr 3 NCs相比，发绿光的 CsPbBr 3 @Pb-MOF 复合材料的 PL 强度增加。通过在合成过程中调整 PbX 2（X = Cl、Br 和 I）的量，获得了明亮且稳定的蓝光和红光 CsPbX 3 @Pb-MOF 复合材料。这些 CsPbX 3 NC 均匀分布在 Pb-MOF 基板中。CsPbX 3的生长Pb-MOFs 中的 NC 可防止 NC 聚集并减少发射过程中针对非辐射复合的表面缺陷。因此，提高了 PL 寿命和稳定性。此外，使用三种颜色的 CsPbX 3 @Pb-MOF 复合材料制备白色发光二极管，Commission Internationale de I'Eclairage 颜色坐标为 (0.296, 0.316)。该结果为克服化学溶液合成的局限性和提高CsPbX 3 NCs的稳定性提供了一种有效的方法。
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