無機ハロゲン化鉛ペロブスカイトCsPbX₃（X=Cl、Br、I）ナノ結晶（PNCs）は、その優れた光学的および電気的特性により注目されています。しかし、特に水溶液中での安定性が低く、実用化を大きく妨げています。本研究では、異なる鎖長の臭素含有有機酸とオレイルアミン（OAm）を配位子として選び、実験的スクリーニングにより、10-ブロモデカン酸（BDA）とオレイルアミン（OAm）が最適な組み合わせであることを確認しました。両者の相乗配位効果を体系的に研究し、水溶液中で高い安定性を持つCsPbBr₃ PNCsの合成に成功しました。研究の結果、BDAとOAmの量比および反応温度がCsPbBr₃ PNCsの発光特性と安定性に顕著な影響を与えることが明らかになりました。60 ℃、BDAとOAmの比率が1∶1の条件で合成されたPNCsは高い安定性を示し、これはBDA由来のカルボン酸配位子とOAmの長鎖アミンがPNCs表面に形成する疎水性シェルによるものと考えられます。本PNCsは水溶液中で38日間保存した後も、発光強度が初期値の3.7倍に達しました。さらに、本研究では水溶液中におけるFe³⁺の検出性能も検討し、直線的な検出範囲は31.8〜250 μmol·L^-1、検出限界は10.5 μmol·L^-1でした。これらの結果は、PNCsが蛍光プローブとして水溶液中の金属イオン検出に有望な応用性を持つことを示しています。

ペロブスカイトナノ結晶; 安定性; 発光; Fe³⁺検出; 配位子補助合成