Perovskiti a base di piombo ioduro con cationi imidazolio

Nell’ultimo ventennio, le perovskiti ibride a base di alogenuri metallici stanno rapidamente emergendo come possibili materiali del futuro per la creazione di dispositivi optoelettronici. Questo grazie alla facilità di processo, basso costo ed enorme versatilità in termini di proprietà chimico-fisiche. Tuttavia, la loro scarsa stabilità agli agenti atmosferici, in particolare umidità, ossigeno ed alte temperature, ne limita lo sviluppo su scala industriale. Per ovviare a questa problematica, recentemente sta trovando molto successo l’utilizzo degli imidazoli e suoi derivati, come additivi o liquidi ionici per la passivazione di difetti e come protettivi superficiali. Tuttavia, le informazioni strutturali sulla loro coordinazione con la parte inorganica sono molto limitate e impediscono una analisi approfondita del loro meccanismo di azione. In questo progetto sono state sintetizzate e caratterizzate tre nuove tipologie di materiali riconducibili a strutture perovskitiche formate da cluster lineari (1D) frammentati di piombo ioduro. L’assemblaggio supramolecolare della struttura ibrida è ottenuto mediante cationi a base di n-alchil imidazolio nei quali è stata variata la lunghezza della catena alchilica (butile, ottile e decile). Lo scopo della tesi è stata quella di studiare queste perovskiti non ancora note in letteratura, paragonandone le proprietà fotofisiche e strutturali rispetto alle corrispondenti strutture con cationi alchilammonio. È stato dunque investigato l’impatto dell’imidazolio nella generazione della struttura perovskitica e l’influenza della lunghezza della catena alifatica. I risultati hanno evidenziato che i cationi imidazolio portano a una frammentazione del reticolo inorganico formando strutture di tipo cluster, in contrasto con le classiche strutture bidimensionali tipicamente ottenute attraverso cationi alchilammonio, con conseguente impatto sulle proprietà fotofisiche, aumento del bandgap ed emissione di fotoluminescenza a banda ultra-larga.