페로브스카이트 나노결정 연속 합성 및 표면 안정화

페로브스카이트 나노결정(PeNCs)은 뛰어난 흡수력, 좁은 발광 대역폭, 조절 가능한 밴드갭 덕분에 차세대 디스플레이의 광활성 물질로 각광받고 있습니다. 그러나 기존의 배치식 고온 주입 합성법은 불연속적이며 대량 생산이 어렵고, 후처리 리간드 교환은 불안정한 PeNC 표면을 더욱 약화시킬 수 있는 추가 공정을 필요로 합니다. 본 연구에서는 CsPbBr3 PeNC 합성과 인라인 방향족 리간드 교환을 통합한 2단계 하이브리드 연속 흐름 반응기(h-CFR)를 개발했습니다. 스테인리스 스틸 튜빙을 통해 연속 공급이 가능한 상온 액상 Cs 전구체를 제조하고, 전구체 혼합이 발광 대역폭에 미치는 영향을 평가하기 위해 세 가지 정적 믹서 형상을 비교했습니다. 그 결과, 와류 믹서가 519 nm에서 광루미네선스(PL) 피크를 보이고 반치폭(FWHM)이 18.4 nm인 CsPbBr3 PeNC를 생성했습니다. 이후 벤조산과 4-페닐부틸아민을 사용한 인라인 교환을 통해 광루미네선스 양자 효율(PLQY)이 69%에서 95%로 향상되었고, 18.6 nm의 좁은 FWHM은 유지되었습니다. 최적화된 공정은 3시간 동안 연속적으로 가동되어 1.8 L의 PeNC 분산액과 6.12 g의 정제된 분말을 생산했습니다. 이 연구는 PeNC 형성 및 표면 안정화를 단일 흐름 공정에 통합하는 실용적인 연속 전략을 제시합니다.