近日，本团队在国际期刊Chemical Engineering Journal（JCR-1；IF: 13.3）上发表题为“Light-induced synthesis of Highly stable CsPbCl3 :Mn2+@mSiO2  nanocomposites for white Light-Emitting Diodes”的学术论文。该文章研究了基于全无机钙钛矿纳米晶CsPbCl3:Mn2+的白色发光二极管（WLED）的制备和应用。钙钛矿纳米晶因其优异的光物理性能在光电器件领域具有巨大潜力，但传统的合成方法复杂且耗时，且易受环境因素影响而降解。本文提出了一种简单、高效的光诱导合成方法，利用四氯化碳作为卤素源，在室温下制备CsPbCl3:Mn2+纳米晶，并通过直接掺杂[MnCl6]4‒八面体结构到钙钛矿晶格中，实现了Mn2+的掺杂。此外，文章还通过光诱导方法将CsPbCl3:Mn2+纳米晶原位生长在中孔二氧化硅（mSiO2）球体中，制备了CsPbCl3:Mn2+@mSiO2纳米复合材料，有效提高了其高温和长期稳定性。最后，利用CsPbCl3:Mn2+@mSiO2纳米复合材料构建了WLED器件，实现了明亮且稳定的白光发射，为钙钛矿基光电器件的开发和应用提供了新的思路。

图1. 光诱导合成CsPbCl3:Mn2+@mSiO2纳米复合材料的示意图。

图2. CsPbCl3纳米晶体（NCs）和CsPbCl3:Mn2+纳米晶体的形态和结构。(a, b) 透射电镜（TEM）和高分辨透射电镜（HRTEM）图像， (c) 高角度环形暗场扫描透射电镜（HAADF-STEM）图像， (d−g) 元素映射， (h) X射线衍射（XRD）图谱， 和 (i) 宽扫描X射线光电子能谱（XPS）。

图3. CsPbCl3:Mn2+纳米晶体的电子顺磁共振（EPR）光谱和Mn K边缘的扩展X射线吸收精细结构（EXAFS）谱，分别绘制在(k)空间和(c)R空间。(d) CsPbCl3:Mn2+、MnCl2和Mn箔的Mn K边缘X射线吸收近边结构（XANES）光谱的归一化。密度泛函理论（DFT）计算优化的晶体结构、电子能带结构和态密度（PDOS）分别为(e-f) CsPbCl3纳米晶体和(g-h) CsPbCl3:Mn2+纳米晶体。

图4. (a) CsPbCl3纳米晶体和CsPbCl3:Mn2+纳米晶体的吸收光谱（虚线）和光致发光（PL）光谱（实线）。(b) CsPbCl3纳米晶体和CsPbCl3:Mn2+纳米晶体的激子复合衰减曲线。插图是Mn2+发射的衰减曲线。(c) 通过监测CsPbCl3:Mn2+纳米晶体中激子复合和Mn2+发射的激发光谱。(d, g) 温度依赖的PL光谱和归一化强度，分别是(e) CsPbCl3纳米晶体和CsPbCl3:Mn2+纳米晶体中激子复合和(h) Mn2+发射。(f, i) CsPbCl3:Mn2+纳米晶体PL机制的示意图。

图5. (a) 使用不同反应时间制备的CsPbCl3:Mn2+纳米晶体的照片， (b) PL光谱， (c) 归一化PL强度， (d-e) 激子复合的寿命和(d-e) Mn2+发射的寿命。(f) 提出的通过光诱导方法合成的CsPbCl3:Mn2+纳米晶体的形成机制。

图6. CsPbCl3:Mn2+@mSiO2纳米复合材料的(a) 高角度环形暗场扫描透射电镜（HAADF-STEM）图像， (b) 透射电镜（TEM）图像， (c) 高分辨透射电镜（HRTEM）图像， (d) STEM图像，以及(e-i) 对应的Si、Cs、Cl、Pb和Mn元素映射。

图7. CsPbCl3:Mn2+纳米晶体和CsPbCl3:Mn2+@mSiO2纳米复合材料在不同温度（从307K到407K）下的PL光谱和归一化Mn2+发射强度（a-c），以及在空气气氛下不同存储时间（从0天到10天）的PL光谱和归一化Mn2+发射强度（d-f）。

图8. (a) 含有商业InGaN芯片和ZnS（蓝色）、CdSe（绿色）、CsPbCl3:Mn2+@mSiO2（橙色）薄膜的白光LED（WLED）器件结构的示意图。(b) 电致发光（EL）发射光谱， (c) 国际照明委员会（CIE）颜色坐标， (d-i) 在10mA到110mA增加驱动电流下，WLED器件的EL光谱和实际温度的变化。