Síntese assistida por ligantes de nanocristais CsPbBr3 e sua aplicação na detecção de íons Fe3+

LI Yuan ,  

QIAN Yao ,  

ZHENG Haodong ,  

JIANG Dongliang ,  

CHEN Yan ,  

摘要

Os nanocristais inorgânicos de perovskita halogenada CsPbX3 (X=Cl, Br, I) (PNCs) têm recebido grande atenção devido às suas excelentes propriedades ópticas e elétricas. No entanto, sua estabilidade é fraca, especialmente em solução aquosa, o que limita seriamente sua aplicação prática. Este estudo selecionou ácidos orgânicos bromados e oleilamina (OAm) com diferentes comprimentos de cadeia como ligantes. Após triagem experimental, o ácido 10-bromodecanoico (BDA) e a oleilamina (OAm) foram identificados como a melhor combinação. Foi estudado sistematicamente o efeito de coordenação sinérgica entre ambos, conseguindo-se sintetizar com sucesso PNCs de CsPbBr3 com alta estabilidade em solução aquosa. A pesquisa revelou que a proporção de BDA para OAm e a temperatura da reação impactam significativamente o desempenho da luminescência e a estabilidade dos CsPbBr3 PNCs. Os PNCs sintetizados a 60℃ e com proporção 1∶1 entre BDA e OAm demonstraram alta estabilidade, atribuída à camada hidrofóbica formada na superfície dos PNCs pelos ligantes ácido carboxílico fornecidos pelo BDA e as aminas de cadeia longa do OAm. Após armazenar esses PNCs em solução aquosa por 38 dias, a intensidade de emissão permaneceu 3,7 vezes maior que o valor inicial. Além disso, o estudo explorou o desempenho dos PNCs na detecção de Fe3+ em solução aquosa, apresentando faixa linear de detecção de 31,8 a 250 μmol·L-1 e limite de detecção de 10,5 μmol·L-1. Esses resultados indicam que os PNCs têm um bom potencial de aplicação como sondas fluorescentes para a detecção de íons metálicos em solução aquosa.

关键词

Nanocristais de perovskita; estabilidade; luminescência; detecção de Fe3+; síntese assistida por ligantes

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