金属卤化物钙钛矿在光电子领域有着广泛的应用，但其较差的稳定性阻碍了其实际应用。近日，中科院大连化物所刘生忠，吉林大学李激扬和陕西师范大学赵奎等人报道了以磷酸铝AlPO-5沸石晶体和钙钛矿纳米晶（MAPbBr3 NCs）为原料，在空气中原位生长制备了MAPbX3@AlPO-5钙钛矿-沸石复合材料。MAPbBr3 NCs均匀分布在AlPO-5基质中，尺寸约为5 nm。
研究人员采用经典的Al(OIPR)3-TEA-H3PO4-HF-三甘醇（TEG）反应凝胶，以有机结构导向剂三乙胺（TEA）为原料，在180 °C下溶剂热合成了AlPO-5沸石。然后对制备的样品进行煅烧以去除SDA。采用等摩尔比的MAX和PbX2在DMF溶剂中混合制备了MAPbX3（MA=CH3NH3+）钙钛矿前驱体溶液。然后将AlPO-5沸石浸泡到钙钛矿溶液中，然后进行超声波处理，以促进钙钛矿溶液填充AlPO-5基质的孔隙。通过低压去除过剩溶液，制备了钙钛矿型填充AlPO-5粉体。最后，将MAPbX3@AlPO-5复合材料在空气中100ºC退火30 min后得到MAPbX3@AlPO-5复合材料。
沸石基质为钙钛矿纳米晶提供了量子限制，实现了有效的绿色发射，并通过氢键相互作用钝化了钙钛矿纳米晶的缺陷，与体相钙钛矿薄膜相比，寿命更长。此外，AlPO-5沸石还可以用作防护罩，并分别在150 ºC的热应力下，在15个月的长期环境暴露下以及甚至在水中超过2周的时间内，使钙钛矿纳米晶体具有超高的稳定性。
同时，钙钛矿@ AlPO-5复合材料的原位钝化和包封策略已被证明可通用基于MA的钙钛矿到基于Cs的钙钛矿。得益于其高稳定性和光致发光性能，该复合材料显示出巨大的潜力，可真正应用于发光二极管（LED）和背光显示器。
Peijun Wang, et al, Ultrastable perovskite-zeolite composite enabled by encapsulation and in situ passivation, Angew. Chem. Int. Ed., 2020
DOI：10.1002/anie.202011203
https://doi.org/10.1002/anie.202011203
主办单位：辽宁优选新能源科技有限公司 辽ICP备2023003043号