超声驱动水油两相中绿色合成高稳定性CsPbBr<sub>3</sub>@MS-SiO<sub>2</sub>复合材料

马腾; 谢金峰; 张世瑞; 杜海琼; 赵成思; 薛琪; 黄河

doi:10.37188/CJLCD.2025-0093

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超声驱动水油两相中绿色合成高稳定性CsPbBr₃@MS-SiO₂复合材料

量子点发光材料 | 更新时间：2026-09-12

- 超声驱动水油两相中绿色合成高稳定性CsPbBr₃@MS-SiO₂复合材料
- Ultrasound-driven green synthesis of highly stable CsPbBr₃@MS-SiO₂ composites in a water-oil biphasic system
- 液晶与显示 2026年41卷第1期页码：16-25
- 作者机构：
  
  1.苏州大学光电科学与工程学院，江苏苏州 215006
  2.苏州大学物理科学与技术学院，江苏苏州 215006
- 作者简介：
  
  马腾，男，硕士研究生，2022年于山东理工大学获得学士学位，主要从事钙钛矿发光材料方面的研究。E-mail：1514640529@qq.com
  谢金峰，男，博士研究生，2020年于江苏科技大学获得硕士学位，主要从事钙钛矿材料合成策略开发和合成机制方面的研究。E-mail：jfxie6@stu.suda.edu.cn
  薛琪，女，博士，讲师，2018年于香港城市大学获得博士学位，主要从事多功能纳米材料、发光性质调控及光电器件应用等方面的研究。E-mail：xq@suda.edu.cn
  黄河，男，博士，教授，2017年于香港城市大学获得博士学位，主要从事光电材料的调控与器件、原位异位光谱监控与机理探究以及基于钙钛矿等新型光电材料器件和应用等方面的研究。E-mail：hh@suda.edu.cn
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金(52102185;52402198);江苏省科技厅前沿技术基础研究重大项目(BK20232041;BK20240821);苏州大学低维光电材料与器件国际联合实验室和苏州市外籍院士工作站项目
- DOI：10.37188/CJLCD.2025-0093
  中图分类号： O482.31
- CSTR：32172.14.CJLCD.2025-0093
- 收稿：2025-04-25，
  
  修回：2025-05-13，
  
  纸质出版：2026-01-05
- 稿件说明：
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马腾, 谢金峰, 张世瑞, 等. 超声驱动水油两相中绿色合成高稳定性CsPbBr₃@MS-SiO₂复合材料[J]. 液晶与显示, 2026,41(1):16-25. DOI: 10.37188/CJLCD.2025-0093. CSTR: 32172.14.CJLCD.2025-0093.

MA Teng, XIE Jinfeng, ZHANG Shirui, et al. Ultrasound-driven green synthesis of highly stable CsPbBr₃@MS-SiO₂ composites in a water-oil biphasic system[J]. Chinese Journal of Liquid Crystals and Displays, 2026, 41(1): 16-25. DOI: 10.37188/CJLCD.2025-0093. CSTR: 32172.14.CJLCD.2025-0093.
马腾, 谢金峰, 张世瑞, 等. 超声驱动水油两相中绿色合成高稳定性CsPbBr₃@MS-SiO₂复合材料[J]. 液晶与显示, 2026,41(1):16-25. DOI: 10.37188/CJLCD.2025-0093. CSTR: 32172.14.CJLCD.2025-0093. DOI：

MA Teng, XIE Jinfeng, ZHANG Shirui, et al. Ultrasound-driven green synthesis of highly stable CsPbBr₃@MS-SiO₂ composites in a water-oil biphasic system[J]. Chinese Journal of Liquid Crystals and Displays, 2026, 41(1): 16-25. DOI: 10.37188/CJLCD.2025-0093. CSTR: 32172.14.CJLCD.2025-0093. DOI：

摘要

卤化铅钙钛矿纳米晶因其优异的光学性能而受到广泛关注，但其环境稳定性差以及传统合成路径中存在高毒性问题仍制约着其实际应用。本文提出在水/油两相中通过超声诱导策略，在介孔硅微球（MS）中原位合成包覆的CsPbBr

（CsPbBr

@MS）复合材料。在该方法中，无配体的CsBr水溶液与预先分散在介孔硅微球中的油酸铅在超声波的作用下，实现了离子由水相向油相介孔中扩散，在介孔硅微球中原位成核并最终封装CsPbBr

纳米晶。通过光学性质研究与稳定性测试探究，表面包覆层对CsPbBr

@MS复合材料的发光性能以及稳定性都有较大提升。适度的CsBr水溶液量也可以优化材料的光学性质，产物最高荧光量子产率高达60%。随后，结合介质孔中微量水溶液辅助正硅酸乙酯水解，在CsPbBr

@MS复合材料表面构建了致密的SiO

壳层，显著提升了光学稳定性。经过水中浸泡60 h后，该材料的发射强度仍可保持初始值的80%。该工作为绿色合成稳定、高性能钙钛矿纳米材料提供了新策略。

Abstract

Lead halide perovskite nanocrystals have garnered significant interest due to their exceptional optical properties. However， their poor environ

mental stability and the toxicity of conventional synthetic methods continue to impede practical applications. In this study， we report a novel ultrasound-assisted， green water/oil biphasic strategy for the in situ synthesis of CsPbBr

nanocrystals encapsulated within mesoporous silica microspheres （CsPbBr

@MS）. In this approach， ligand-free CsBr dissolved in water diffuses into the oil phase under ultrasonic agitation， where it reacts with oleic acid-coordinated Pb

species preloaded in the silica mesopores， resulting in confined nucleation and encapsulation of CsPbBr

NCs within the silica framework. Optical characterization and stability assessments demonstrate that mesoporous encapsulation substantially enhances both the photoluminescence properties and environmental stability of CsPbBr

@MS. Furthermore， tuning the aqueous CsBr concentration enables optimization of the optical output， yielding a maximum photoluminescence quantum yield（PLQY） of up to 60%. A dense SiO

shell was subsequently formed on the composite surface via TEOS， facilitated by trace water within the mesopores. This secondary passivation layer further improved optical durability， retaining 80% of the initial emission intensity after 60 h of water immersion. Overall， this work presents a green and effective strategy for synthesizing environmentally stable， high-performance perovskite nanomaterials.

关键词

Keywords

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Ultrasound-driven green synthesis of highly stable CsPbBr3@MS-SiO2 composites in a water-oil biphasic system

DOI：10.37188/CJLCD.2025-0093

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