二维混合有机-无机卤化物钙钛矿作为一类新型低成本半导体，其本征结构可调控能力、吸引人的光物理学性质导致大量的高性能太阳能电池相关研究。尽管二维结构铅基卤化物钙钛矿材料的稳定性显著高于三维结构对比材料，但是研究者对其中热化学性质的理解仍较为缺乏。有鉴于此，西北大学Mercouri G. Kanatzidis等报道了对Ruddlesden–Popper型二维钙钛矿的量热研究，展示了一价单有机胺间隔层分子阳离子戊胺PA、己胺HA的二维钙钛矿材料：(PA)₂(MA)_n-1Pb_nI_3n+1 (n=2~6)、(HA)₂(MA)_n-1Pb_nI_3n+1 (n=2~4)，相对于二元碘化物相比，二维钙钛矿的生成焓为负值；对于形成Dion–Jacobson系列钙钛矿的过程中，在引入二价的环状二胺离子3-(氨基甲基)哌啶(3AMP)、4-(氨基甲基)哌啶(4-AMP)时，形成了组成为 (3AMP)(MA)_n-1Pb_nI_3n+1 (n = 2–5)、(4AMP)(MA)_n-1Pb_nI_3n+1 (n = 2–4)的钙钛矿时，生成焓为正值。

本文要点：

（1）

对于组成为(PA)₂(MA)_n−1Pb_nI_3n+1的材料而言，作者实现了合成纯相或单晶结构的(PA)₂(MA)₅Pb₆I₁₉ (n = 6)，是迄今为止报道的此类组成结构中第二例n=6的材料。

（2）

作者通过对RP、DJ系列二维结构材料进行结构、光学性质研究，为合成高效率太阳能电池指明了方向。虽然与RP结构的二维钙钛矿相比，DJ结构二维钙钛矿材料中具有更大的Pb-I-Pb二面角，I^…I层间距降低，导致能带收缩。通过对RP、DJ钙钛矿薄膜稳定性的研究，验证了相关热力学研究结论，指明了DJ系列材料在温和气氛中稳定性较低。

参考文献

Eugenia S. Vasileiadou, Bin Wang, Ioannis Spanopoulos, Ido Hadar, Alexandra Navrotsky, and Mercouri G. Kanatzidis*, Insight on the Stability of Thick Layers in 2D Ruddlesden–Popper and Dion–Jacobson Lead Iodide Perovskites, J. Am. Chem. Soc. 2021,

DOI: 10.1021/jacs.0c11328

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c11328