斯坦福大学崔屹教授与WahChiu(共同通讯作者)在能源类期刊Joule报道了用冷冻电镜保护非常敏感的钙钛矿-甲基胺碘化铅(MAPbI3)来进行原子级分辨率成像。他们发现短暂的紫外光照射后碘化铅纳米颗粒沉积在MAPbI3纳米线表面和MAPbI3纳米线表面暴露在空气中10秒后变粗糙,而这些现象用X射线衍射是看不到的。他们对临界电子剂量进行定义,并确定了MAPbI3低温条件下的临界电子剂量。这些结果突出了冷冻电镜的重要性,因为以往的技术不能捕获MAPbI3形貌和结构的纳米尺度的变化。
图文导读图1.用冷冻电镜保护和稳定杂化钙钛矿(A)杂化钙钛矿在高能电子束、紫外光和水汽作用下分解成前驱体材料;(B)被电子束破坏的MAPbI3纳米线的TEM图像;(C)MAPbI3纳米线的低电子剂量成像;(D)使用急冻方法稳定了原始(或者紫外线/水汽暴露后)的钙钛矿纳米线;(E和G)MAPbI3(E)和MAPbBr3(G)的TEM图像;(F和H)MAPbI3(F)和MAPbBr3(H)的原子级分辨率TEM图像。图2电子辐射损伤的测量和定量(A–C)不同累计电子照射量下MAPbI3的高分辨率TEM图像的傅立叶变换图像;(D)分辨率高于2?的峰的峰强随电子剂量的变化图。图3.MAPbI3在紫外光照射下的分解(A)被紫外光照射0、15、30和60分钟后的MAPbI3的X射线衍射图;(B–D)被紫外光照射15(B)、30(C)和60(D)分钟后的MAPbI3纳米线的冷冻电镜图像。图4.MAPbI3在水汽作用下的分解
(A)在室温和40%的相对湿度的环境中不同时间的MAPbI3纳米线薄膜的照片;(B–G)和水汽接触10秒(B和C))、45分钟(D和E))和2小时(F和G)后的MAPbI3纳米线的冷冻电镜图;(H)MAPbI3在水汽中分解的纳米尺度的机理。小结作者团队用冷冻电镜看到了MAPbI3纳米线的原子级分辨率图像,并用急冻方法稳定并在纳米尺度揭示了MAPbI3在紫外光和水汽作用下的分解过程,为提高钙钛矿的稳定性起到指导性的作用。文献链接:UnravellingDegradationMechanismsandAtomicStructureofOrganic-InorganicHalidePerovskitesbyCryo-EM(Joule,,DOI:10./j.joule..08.)本文由kv供稿。投稿邮箱
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