卤化物钙钛矿具有光电催化和光电子学的应用前景，因此受到人们的广泛关注，但是卤化物钙钛矿面临不稳定、毒性、光电效率不够好等问题，因此人们需要发展不含铅的全无机卤化物钙钛矿。

卤化物钙钛矿设计面临的主要挑战是目前没有一种合成技术手段能够制备粒径精确并且形貌可控的卤化物钙钛矿。

有鉴于此，皇家墨尔本理工大学Dehong Chen、Rachel A. Caruso等通过计算发现纳米层状钙钛矿Cs₄ZnSb₂Cl₁₂ (CZS)表现随着粒径和晶面变化而改变的光电性能，并且通过胶体纳米合成技术合成了零维（纳米点）、一维（纳米线、纳米棒）、二维（纳米片）、三维（纳米多面体），研究了纳米结构钙钛矿的生长动力学，考察了表面配体、反应温度、反应时间等参数的影响。

主要内容

（1）

研究发现，因为量子限域效应的影响，纳米晶的光电效应随着纳米粒径的改变而变化；因为各向异性的影响，纳米晶的光电效应随着形貌和暴露晶面的改变而变化。通过对这些性质调控，能够增强对甲苯的可见光催化氧化性能。

（2）

研究发现，粒径为9.7 nm的纳米片在甲苯氧化光催化反应生成苯甲醛达到1893 μmol g^-1 h^-1的反应速率，选择性高达95 %，比块体CZS的性能高500倍，并且性能达到了目前见诸报道的光催化剂。

本文研究通过将理论计算和合成进行结合，有助于设计具有光电功能和光催化功能的新型高性能胶体钙钛矿纳米晶。

参考文献

Haoxin Mai, Xuying Li, Junlin Lu, Xiaoming Wen, Tu C. Le, Salvy P. Russo, Dehong Chen*, and Rachel A. Caruso*, Synthesis of Layered Lead-Free Perovskite Nanocrystals with Precise Size and Shape Control and Their Photocatalytic Activity, J. Am. Chem. Soc. 2023

DOI: 10.1021/jacs.3c04890

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c04890