journal article·2020Open access

Long-armed hexapod nanocrystals of cesium lead bromide

Shangkun Li, Julie Probst, Philip D. Howes, Andrew J. deMello

Nanoscale· Volume 12· Issue 27

Abstract

Colloidal lead halide perovskite nanocrystals (LHP NCs) assume a variety of morphologies (e.g. cubes, sheets, and wires). Their labile structural and surface characters allow them to undergo post-synthetic evolution of shape and crystallographic characters. Such transformations can be advantageous or deleterious, and it is therefore vital to both understand and exert control over these processes. In this study, we report novel long-armed hexapod structures of cesium lead bromide nanocrystals. These branched structures evolve from quantum-confined CsPbBr3 nanosheets to Cs4PbBr6 hexapods over a period of 24 hours. Time-resolved optical and structural characterization reveals a post-synthesis mechanism of phase transformation, oriented attachment and branch elongation. More generally, the study reveals important processes associated with LHP NC aging and demonstrates the utility of slow reaction kinetics in obtaining complex morphologies.
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Research context

OpenAlex topics: Perovskite Materials and Applications · Quantum Dots Synthesis And Properties · 2D Materials and Applications

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Affiliations

Institute for Chemical and Bioengineering

Department of Chemistry and Applied Biosciences

ETH Zürich

8093 Zürich

Switzerland

Funding

China Scholarship Council · Schweizerischer Nationalfonds zur Förderung der Wissenschaftlichen Forschung

References (60)

Show source-provided references
1. Yin · Nature · 2004 · 437 · 66410.1038/nature04165 ↗
2. Manna · Nat. Mater. · 2003 · 2 · 38210.1038/nmat902 ↗
3. Lim · Nat. Commun. · 2017 · 8 · 1484910.1038/ncomms14849 ↗
4. Jun · Angew. Chem., Int. Ed. · 2006 · 45 · 341410.1002/anie.200503821 ↗
5. Wang · Adv. Mater. · 2000 · 12 · 194410.1002/1521-4095(200012)12:24<1944::AID-ADMA1944>3.0.CO;2-Q ↗
6. Lee · Adv. Mater. · 2003 · 15 · 44110.1002/adma.200390102 ↗
7. Akkerman · Nat. Mater. · 2018 · 17 · 39410.1038/s41563-018-0018-4 ↗
8. Wu · Nanoscale · 2016 · 8 · 123710.1039/C5NR07681A ↗
9. Paramasivam · Acta Biomater. · 2017 · 49 · 4510.1016/j.actbio.2016.11.066 ↗
10. Li · Angew. Chem., Int. Ed. · 2011 · 50 · 36010.1002/anie.201001451 ↗
11. Taniguchi · ACS Nano · 2017 · 11 · 931210.1021/acsnano.7b04719 ↗
12. Liu · Chem. Soc. Rev. · 2015 · 44 · 16110.1039/C4CS00116H ↗
13. Shi · Chem. Soc. Rev. · 2018 · 47 · 604610.1039/C7CS00886D ↗
14. Ye · Chem. Soc. Rev. · 2015 · 44 · 600110.1039/C5CS00213C ↗
15. Li · Acc. Chem. Res. · 2013 · 46 · 138710.1021/ar3002409 ↗
16. Milliron · Nature · 2004 · 430 · 19010.1038/nature02695 ↗
17. Wang · J. Am. Chem. Soc. · 2013 · 135 · 783510.1021/ja403083p ↗
18. Ye · J. Am. Chem. Soc. · 2011 · 133 · 850610.1021/ja202832r ↗
19. Ou · ACS Appl. Mater. Interfaces · 2018 · 10 · 4099010.1021/acsami.8b17477 ↗
20. Raja · Nat. Commun. · 2018 · 9 · 115510.1038/s41467-018-03396-5 ↗
21. Miszta · Nat. Mater. · 2011 · 10 · 87210.1038/nmat3121 ↗
22. Castelli · ACS Nano · 2016 · 10 · 434510.1021/acsnano.5b08018 ↗
23. Sutter · Nat. Commun. · 2016 · 7 · 710.1038/ncomms11213 ↗
24. Akkerman · Nano Lett. · 2017 · 17 · 192410.1021/acs.nanolett.6b05262 ↗
25. Wu · Nano Lett. · 2017 · 17 · 579910.1021/acs.nanolett.7b02896 ↗
26. Liu · J. Am. Chem. Soc. · 2017 · 139 · 530910.1021/jacs.7b01409 ↗
27. Udayabhaskararao · Chem. Mater. · 2017 · 30 · 8410.1021/acs.chemmater.7b02425 ↗
28. Saidaminov · ACS Energy Lett. · 2016 · 1 · 84010.1021/acsenergylett.6b00396 ↗
29. Song · Sci. Rep. · 2018 · 8 · 200910.1038/s41598-018-20376-3 ↗
30. Zhang · Phys. Chem. Chem. Phys. · 2017 · 19 · 2909210.1039/C7CP06097A ↗
31. Riesen · Nanoscale · 2019 · 11 · 392510.1039/C8NR09255A ↗
32. Chen · Adv. Funct. Mater. · 2018 · 28 · 170656710.1002/adfm.201706567 ↗
33. Kang · J. Phys. Chem. Lett. · 2018 · 9 · 83010.1021/acs.jpclett.7b03333 ↗
34. Mehetor · ACS Energy Lett. · 2019 · 4 · 143710.1021/acsenergylett.9b01028 ↗
35. Chen · Nano Energy · 2018 · 53 · 55910.1016/j.nanoen.2018.09.020 ↗
36. Peng · J. Am. Chem. Soc. · 2019 · 141 · 1616010.1021/jacs.9b09157 ↗
37. Lignos · Nano Lett. · 2016 · 16 · 186910.1021/acs.nanolett.5b04981 ↗
38. Cs4PbBr6 Crystal Structure: Datasheet from “PAULING FILE Multinaries Edition – 2012” in SpringerMaterials , Springer-Verlag Berlin Heidelberg & Material Phases Data System (MPDS), Switzerland & National Institute for Materials Science (NIMS) , Japan
39. Bekenstein · J. Am. Chem. Soc. · 2015 · 137 · 1600810.1021/jacs.5b11199 ↗
40. Palazon · ACS Energy Lett. · 2017 · 2 · 244510.1021/acsenergylett.7b00842 ↗
41. Maes · J. Phys. Chem. Lett. · 2018 · 9 · 309310.1021/acs.jpclett.8b01065 ↗
42. Quan · Adv. Mater. · 2017 · 29 · 160594510.1002/adma.201605945 ↗
43. Tong · J. Phys. Chem. Lett. · 2018 · 9 · 159210.1021/acs.jpclett.8b00429 ↗
44. De Roo · ACS Nano · 2016 · 10 · 207110.1021/acsnano.5b06295 ↗
45. Palazon · Chem. Mater. · 2017 · 29 · 416710.1021/acs.chemmater.7b00895 ↗
46. Almeida · ACS Nano · 2018 · 12 · 170410.1021/acsnano.7b08357 ↗
47. Liu · J. Am. Chem. Soc. · 2017 · 139 · 530910.1021/jacs.7b01409 ↗
48. Cho · J. Mater. Chem. C · 2017 · 5 · 881010.1039/C7TC02194A ↗
49. Ghosh · Chem. Rev. · 2018 · 118 · 780410.1021/acs.chemrev.8b00158 ↗
50. Penn · Science · 1998 · 281 · 96910.1126/science.281.5379.969 ↗
51. Zitoun · J. Am. Chem. Soc. · 2005 · 127 · 1503410.1021/ja0555926 ↗
52. Tong · Angew. Chem., Int. Ed. · 2017 · 56 · 1388710.1002/anie.201707224 ↗
53. Manna · J. Am. Chem. Soc. · 2000 · 122 · 1270010.1021/ja003055+ ↗
54. Cho · J. Am. Chem. Soc. · 2005 · 127 · 714010.1021/ja050107s ↗
55. Schliehe · Science · 2010 · 329 · 55010.1126/science.1188035 ↗
56. Yu · J. Am. Chem. Soc. · 2005 · 127 · 566210.1021/ja044593f ↗
57. Pradhan · Nano Lett. · 2006 · 6 · 72010.1021/nl052497m ↗
58. Udayabhaskararao · Chem. Mater. · 2017 · 29 · 130210.1021/acs.chemmater.6b04841 ↗
59. Li · ACS Appl. Mater. Interfaces · 2018 · 11 · 335110.1021/acsami.8b19219 ↗
60. Pan · Angew. Chem., Int. Ed. · 2019 · 131 · 1622310.1002/ange.201909109 ↗