有效合成在一系列外界刺激下具有优异稳定性的金属卤化物钙钛矿纳米晶（PNCs）的是其广泛应用于光电子领域的重要一步。目前，通过在单纳米晶（NC）水平上构建具有无机外壳的保护涂层以获得稳定PNCs，尤其是具有大结构各向异性的PNCs的方法相对较少且范围有限。
近日，美国佐治亚理工学院林志群教授，Yan Yan，郑州大学庞新厂教授报道了一种简单可行的方法来制备双壳CsPbBr3 NSs（即CsPbBr3 NS上的外层聚合物外壳和内层无机外壳），通过利用合理设计的两亲嵌段共聚物作为坚固的多齿配体，CsPbBr3 NSs表现出一系列增强的稳定性。
文章要点
1）研究人员首先通过顺序可逆加成断裂链转移聚合（RAFT）合成了嵌段分子量可控、低多分散性（PDI）的聚甲基丙烯酸甲酯-嵌段-聚丙烯酸叔丁酯（PMMA-b-PtBA）两嵌段共聚物，然后再经氨解、水解得到两亲性PMMA-b-PAA。然后用PMMA-b-PAA交换原来封闭在传统LARP法制备的CsPbBr3 NSs表面的短配体（即癸酸（DA）和十二胺（DAM））。
2）由于存在丰富的官能团（-COOH），PMMA-b-PAA作为多齿配体实现了有效地锚定在CsPbBr3 NS表面（即形成PMMA-b-PAA功能化的CsPbBr3 NS）。密度泛函理论（DFT）计算揭示了PMMA-b-PAA的多齿特性及其对CsPbBr3的强束缚作用。随后，丁醇钛（TBO）的水解在PMMA-b-PAA的PAA嵌段占据的隔间内选择性地分配，以及PAA嵌段的-COOH基团催化TBO的水解，在CsPbBr3 NS表面原位快速生长TiO2壳层，从而得到了PMMA链紧密连接的均匀的CsPbBr3/TiO2核/壳NS。
3）得益于TiO2外壳涂层和疏水PMMA连接的双重保护，得到的PMMA包覆的CsPbBr3/TiO2 NSs表现出极大的热稳定性、光稳定性、水分稳定性、极性溶剂稳定性、脂肪胺稳定性和组成稳定性，这对PNC基器件的长期使用至关重要。此外，研究人员将PMMA包覆的CsPbBr3/TiO2 NSs用于白光LED和绿光LED，PMMA包覆的CsPb(Cl/Br)3/TiO2 NSs用于蓝光LED。同时，该方法也适用于其他不同形貌的各向异性PNCs（即纳米颗粒和纳米带），并得到了具有各种双壳层的钙钛矿纳米结构。
参考文献
Yanjie He, et al, Dual-Protected Metal Halide Perovskite Nanosheets with a Stellar Set of Stabilities, Angew. Chem. Int. Ed., 2020
DOI: 10.1002/anie.202014983
https://doi.org/10.1002/anie.202014983
