闽南师范大学李飞明LPR：激光诱导脱卤热稳定钙钛矿纳米晶图案化微阵列激光直写高效制备

激光直写技术因无需掩膜、分辨率高等优势，已成为制备钙钛矿纳米晶（lead halide perovskite nanocrystals，LH PNCs）微阵列的重要工具。然而，当前主流策略依赖卤化物盐作为前驱体，其离子特性导致成核能垒极低，致使材料在薄膜制备及后续使用中极易发生自发结晶。这一特性带来两大突出痛点：一是图案热稳定性差，受热后非照射区持续结晶，造成图案对比度迅速下降甚至消失；二是严重限制了聚合物基质的选择范围，常见高分子材料因无法抑制盐类结晶而难以应用，严重制约了该技术面向实际场景的推广。

基于此，闽南师范大学李飞明课题组首次采用355nm纳秒冷激光作为激光源，并以卤代有机化合物（R-X）作为卤素源，通过355nm激光诱导脱卤实现LH PNCs可控成核及生长。该策略通过R-X中X的选择及其键能优化，并基于R-X与聚合物基质良好的适配性，即可实现不同发光的LH PNCs图案化阵列在不同聚合物基质内的高效制备，且所制备的发光阵列表现出优异的热稳定性和水稳定性，为热稳定LH PNCs图案化阵列的高效制备提供了一种全新策略，具有良好的实际应用前景。

研究亮点：

1.卤代有机化合物前驱体策略，从根本上提升热稳定性。摒弃了传统易结晶的卤化物盐（AX/PbX₂），首次引入卤代有机化合物（R-X）作为卤素源。利用355 nm纳秒激光的单光子能量直接断裂C-X键，释放X⁻离子，从而在聚合物基质中原位触发LH PNCs的成核与生长。由于有机前驱体热分解温度高（如HBCD约230°C），该方法制备的CsPbBr₃纳米晶阵列在120°C高温下仍能保持图案结构完整，而基于传统盐前驱体的图案在50°C即因背景结晶导致对比度消失。

2.激光诱导脱卤的光化学机制，实现“冷加工”与广泛基质兼容。该过程本质上是光化学主导的，而非当前主流LH PNCs激光直写制备热力学主导过程。这种温和的“冷”加工机制最大限度地减少了对聚合物基材的热损伤，使其与聚甲基丙烯酸甲酯、聚偏氟乙烯乃至弹性体TPU等多种聚合物兼容，极大拓展了应用场景。

D. K. Wu, X. T. Lin, L. Y. Chen, et al. Laser-Induced Dehalogenation for Direct Writing Stable, Thermally Robust Patterned Arrays of Lead Halide Perovskite Nanocrystals. Laser & Photonics Reviews, 2026; 0:e02249.

https://doi.org/10.1002/lpor.202502249

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