近日，我组刘生忠研究员团队与吉林大学李激扬教授、陕西师范大学赵奎教授等合作，通过AlPO-5磷酸铝分子筛封装和原位钝化钙钛矿纳米晶，获得高稳定性钙钛矿-分子筛复合物。
钙钛矿纳米晶作为一类新兴纳米材料，以其独特的光电性能，如激子结合能大，荧光量子产率高，带隙可调等，在多领域具有极好的应用前景。传统的制备方法，包括热注入法，反溶剂法，配体辅助重结晶法等，这些液相法制备工艺复杂，提纯步骤繁琐，不利于大规模制备。同时，钙钛矿纳米晶容易受潮或受热分解，其低稳定性也是制约其应用发展的关键因素。因此，探索不同的方法简化钙钛矿纳米晶的制备工艺，同时提高其稳定性具有重大的研究意义。
沸石分子筛是一类无机微孔晶体材料，具有较大的比表面积，规则的孔道结构以及良好的稳定性，多样的孔道和拓扑结构使分子筛可以作为负载各种客体的理想载体，尤其是分子筛骨架与客体之间多样的相互作用可能会进一步影响复合材料的性能。
该团队通过简易的一步浸渍法在AlPO-5磷酸铝分子筛内部原位生长了MAPbBr3钙钛矿纳米晶。分子筛的量子限域作用使得钙钛矿的带隙增大，荧光峰蓝移。同时，AlPO-5分子筛骨架上的羟基等官能团可与钙钛矿上的卤素阴离子作用形成氢键，从而抑制离子迁移，原位钝化纳米晶的缺陷，提高其激子寿命。进一步研究发现复合材料在150℃热处理后，或长期暴露在空气中，或在水中浸泡达2周以上，依然能保持明亮的发射，说明AlPO-5分子筛对钙钛矿纳米晶形成了封装保护作用，使其表现出超高的稳定性。该方法亦可用于制备Cs基钙钛矿-分子筛复合物，证明AlPO-5封装卤化物钙钛矿策略的通用性。
此研究为制备更稳定的钙钛矿复合材料提供了一种行之有效的合成策略；同时钙钛矿和分子筛繁多的种类亦可为复合材料在发光，催化，能量转化等多方面应用提供更多的选择性与可行性。
相关研究成果发表在《德国应用化学》（https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202011203）上。上述研究工作得到所创新基金、国家重点研究与发展计划、中央高校基础研究基金、国家自然科学基金项目、111项目、长江学者创新团队、中科院先导A类等项目的资助。
