Eu$^{2+}$: a suitable substituent for Pb$^{2+}$ in CsPbX$_3$ perovskite nanocrystals?
| Autor: | Firoz Alam, Peter Reiss, Stéphanie Pouget, Dmitry Aldakov, K. David Wegner, Kristina O. Kvashnina, Lucia Amidani |
|---|---|
| Přispěvatelé: | Synthèse, Structure et Propriétés de Matériaux Fonctionnels (STEP), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Département Interfaces pour l'énergie, la Santé et l'Environnement (DIESE), Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Service Général des Rayons X (SGX ), Modélisation et Exploration des Matériaux (MEM), Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), European Synchrotron Radiation Facility (ESRF), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), ANR-16-CE05-0019,PERSIL,Cellules solaires tandem Perovskite-Silicium nanocristallin(2016) |
| Jazyk: | angličtina |
| Rok vydání: | 2020 |
| Předmět: |
Materials science
Photoluminescence FOS: Physical sciences General Physics and Astronomy Nanoparticle Halide Quantum yield chemistry.chemical_element [CHIM.INOR]Chemical Sciences/Inorganic chemistry 010402 general chemistry 01 natural sciences chemistry.chemical_compound Bromide Physics - Chemical Physics 0103 physical sciences Physical and Theoretical Chemistry ComputingMilieux_MISCELLANEOUS Perovskite (structure) Chemical Physics (physics.chem-ph) 010304 chemical physics [CHIM.MATE]Chemical Sciences/Material chemistry 0104 chemical sciences 3. Good health chemistry Nanocrystal [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci] Physical chemistry [CHIM.OTHE]Chemical Sciences/Other Europium |
| Zdroj: | Journal of Physical Chemistry C 151(2019), 231101 Journal of Chemical Physics Journal of Chemical Physics, American Institute of Physics, 2019, 151 (23), pp.231101. ⟨10.1063/1.5126473⟩ Journal of Chemical Physics, 2019, 151 (23), pp.231101. ⟨10.1063/1.5126473⟩ The Journal of Chemical Physics |
| ISSN: | 0021-9606 1089-7690 |
| Popis: | Eu$^{2+}$ is used to replace toxic Pb$^{2+}$ in metal halide perovskite nanocrystals (NCs). The synthesis implies injection of cesium oleate into a solution of europium (II) bromide at an experimentally determined optimum temperature of 130C and a reaction time of 60s. Structural analysis indicates the formation of spherical CsEuBr$_3$ nanoparticles with a mean size of 43nm. Using EuI$_2$ instead of EuBr$_2$ leads to the formation of 18nm CsI nanoparticles, while EuCl$_2$ does not show any reaction with cesium oleate forming 80nm EuCl2 nanoparticles. The obtained CsEuBr3 NCs exhibit bright blue emission at 413nm (FWHM 30 nm) with a room temperature photoluminescence quantum yield of 39%. The emission originates from the Laporte-allowed 4f7-4f65d1 transition of Eu$^{2+}$ and shows a PL decay time of 263ns. The long-term stability of the optical properties is observed, making inorganic lead-free CsEuBr$_3$ NCs promising deep blue emitters for optoelectronics. The Journal of Chemical Physics (2019) |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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