一维纳米管阵列或为卤化铅钙钛矿提供新思路

Angewxugang以碳纳米管为代表的无机纳米管是一种准一维纳米材料,具有许多独特的光、电、磁和力学性能,在信息和能源等领域具有广阔的应用前景。目前晶态无机纳米管阵列的报道主要集中在硫属化合物和氧化物上,对其性能研究极少,尤其是未见报道电学方面的研究。另一方面基于卤化铅的有机-无机杂化钙钛矿材料是太阳能电池研究领域的新兴“宠儿”。短短的几年时间,基于这类材料的太阳能电池的光电转换效率从最初的3.8%迅速刷新到21.0%,并有希望达到晶体硅电池的25%。

中科院福建物质结构研究所徐刚课题组和郭国聪课题组组成的合作团队采用阴阳离子共模板法制备了首例金属卤化物的晶态纳米管阵列材料。该金属卤化物纳米管是由碘化铅组成的大轮簇为基本结构单元通过轮簇之间的I-I共价键首尾相连形成,并进一步在晶体的ab平面上形成晶态阵列结构。和碳纳米管阵列类似,碘化铅的晶态阵列也表现出非常有趣的各向异性电学性能,其电导率沿着纳米管延伸的方向比垂直于纳米管的方向在常温下高一个量级,并且具有强的温度敏感性。该材料的成功制备为连接一维纳米管材料和卤化铅钙钛矿材料这两个结构截然不同但各具特色的热点研究领域建立了物质桥梁。该文作为庆祝香港中文大学麦松威教授(Prof. Thomas C. W. Mak)80岁生日发表在Angew. Chem. Int. Ed.(DOI: 10.1002/anie.201680261),并被选为Frontispiece。