一、研究背景
自2015年Kovalenko研究小组首次成功制备CsPbX3量子点以来，CsPbX3量子点因其优异的性能引起了研究人员的极大兴趣，如颜色可调性、窄光致发光（PL）光谱、高光致发光量子产率（PLQY）和长载流子寿命以及低陷阱态密度。所有无机金属卤化物钙钛矿量子点（QD）的组分结构为CsPbX3（X=Cl，Br，I）。钙钛矿量子点被广泛应用于发光二极管、太阳能电池、光电探测器、电阻开关存储器和其他电子器件中。本文对CsPbX3量子点的部分应用进行了介绍。
二、文献分析
1. 用于食用油中的微量水检测
食用油的质量问题通常与水含量、极性、氧化值、酸值、游离脂肪酸、黄曲霉毒素B1等有关。其中，若食用油中的水分过量会促进水解反应产生游离脂肪酸，导致氧化值和酸值增加，甚至为真菌毒素提供了生长条件。若反复使用食用油，地沟油的含水量会显著增加。因此，含水率的检测是食用油质量的一个重要指标。
这篇文章报道了一种新型的CsPbX3 QDs——CsPbX3@DMT-NH2 QDs。当有水存在时，量子点荧光颜色会从绿色变为蓝色，其超低检测限分别为0.006%（v/v）和0.01%（v/v），可以准确检测食用油中的微量水，对保障食用油的质量和安全具有重要意义。
图1. 随着含水量的增加，量子点的荧光颜色从绿色变为青色，最后变为亮蓝色。
2. 用于超低浓度H2S气体的检测
硫化氢（H2S）气体是环境中的一种剧毒、致命和腐蚀性气体。H2S的健康风险取决于其浓度和暴露时间。当浓度超过1000ppm时，H2S可导致立即死亡；浓度超过250ppm时，人体会立即受到损害。因此，开发一种低成本、低功耗、易于操作的H2S气体传感器非常重要。
这篇文章成功合成了一种新型H2S传感器，该传感器通过三丁基锡氧化物（TBTO）将CsPbBr3量子点表面覆盖。TBTO被用作H2S的化学电阻，表现出优异的重复性、选择性和250 ppb的超低检测限，在室温下的响应灵敏度为0.58。H2S浓度为100 ppm时，响应/恢复时间为278/730 s，此方法还可以扩展到检测其他气体。
图2.
a）基于CsPbBr3 QDs的H2S传感器的响应灵敏度（插图为传感器示意图）；
b）室温下基于CsPbBr3 QDs的H2S传感器在100 ppm浓度下的重复性。
3. 用于制备太阳能电池（SCs）
无机卤化铅钙钛矿型量子点在各种光电子应用中已得到广泛研究，特别是在太阳能电池（SCs）和发光二极管（LED）领域。而具有宽带隙的CsPbBr3 QDs在太阳能电池中具有很大的应用潜力。
作者通过“芳香羧酸配体”方法制得了CsPbBr3量子点发光太阳能电池（LESC）。实验中采用苯甲酸改善了QDs膜的电荷传输，有效抑制了非辐射复合。因此，CsPbBr3 QD LESC的功率转换效率（PCE）提高了5.46%。这种策略还可以扩展到基于钙钛矿量子点的先进多功能光电器件。
图3. 基于CsPbBr3 QD LESC装置的横截面SEM图像和示意图。
4. 用于制备致发光二极管（LED）
这篇文章提出了一种室温下便能合成的Na+掺杂的CsPbBr3 QDs方法。通过优化Na+掺杂浓度，所制备的Na+掺杂的CsPbBr3 QDs光致发光量子产率高达94.74%，辐射复合速率快达30.4 µs-1，并且拥有更长的寿命，可以实现高效电致发光量子点发光二极管（QLED）器件的制备。
最终QLED器件的最大亮度为20190 cd m-2、峰值电流效率为34.5 cd A-1，外部量子效率为8.97%。这项研究表明，掺杂Na+的CsPbBr3量子点作为发射层在下一代照明和显示领域有巨大潜力。
图4. Na+掺杂的CsPbBr3 QLED器件的示意图。
5. 用于制备液晶显示器（LCD）
平板显示器已成为日常生活和工作中不可或缺的一部分，包括手机、电视、平板电脑和其他面板。因此对具有优异显色性和宽颜色再现范围（色域）的液晶显示器（LCD）的需求急剧增加。色域和显色性主要取决于LCD中白色发光二极管（wLED）背光单元的光学特性。为了实现高显色性和宽色域的LCD，发射器需要具有高颜色纯度（即窄FWHM）。CsPbBr3 QDs具有窄发射宽度、高颜色纯度和可调发光等优点，是用于液晶显示器制备的最有前景的材料之一。
这篇文章制备了半最大宽度为17nm、光致发光量子产率为80%的CsPbBr3@glass@PDMS。由于无机玻璃和PDMS聚合物基体的双重保护，该膜表现出很好的耐水/耐热性，具有优异的稳定性和光学性能。制备的LCD具有较宽的色域（商用LCD的色域达到59%，NTSC 1953标准的色域达到108%，Rec.2020的标准达到81%），证实了其在显示行业的巨大潜力。
图5. 基于CsPbBr3@glass@PDMS 的LCD装置结构示意图。
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