随着人类对能源需求量的不断增大,传统能源正面临着日益枯竭的危机,不断探索和开发清洁可再生能源已经成为世界各国应对传统能源问题的必然选择,其中钙钛矿材料是当今新型能源材料的研究热点之一。钙钛矿材料因具有光吸收系数高、发射光谱窄、光致发光量子产率（PLQYs）高、组分与尺寸可调以及制备成本低等优异特性而备受关注,在发光二极管（LEDs）、太阳能电池、光电探测器、催化、激光等领域具有巨大的应用潜力。然而,钙钛矿材料存在内部载流子传输性能差、纯化效果不佳和稳定性低等问题极大地制约了它的推广应用。因此,如何开发新的合成策略,实现钙钛矿材料的大规模应用已成为目前该领域最主要的研究方向之一。与块状钙钛矿材料相比,钙钛矿量子点（perovskite quantum dots,PQDs）和钙钛矿魔幻尺寸团簇（perovskite magic sized clusters,PMSCs）具有较大的比表面积和较多的表面缺陷,这使得PQDs和PMSCs成为很好的研究钙钛矿材料表面缺陷和结构机理的模型。研究采用简便可控的配体辅助再沉淀方法（LAPR）分别制备了不同物化特性的CH3NH3PbBr3 PQDs、CsPbBr3PQDs、CsPbBr3PMSCs、Mn2+掺杂CsPbBr3PQDs和Mn2+掺杂CsPbBr3PMSCs钙钛矿材料。通过优化实验条件,详细地研究和分析了该PQDs和PMSCs的形貌结构、光学性质、稳定性、配体钝化机理和Mn2+掺杂机理,建立了PQDs与PMSCs表面钝化和Mn2+掺杂模型,为获得较高的PLQYs和良好稳定性的钙钛矿材料提供了理论和技术基础。主要研究内容及结论包括:（1）通过筛选钝化钙钛矿材料表面缺陷的配体种类,合成了稳定性强和PLQYs高的CH3NH3PbBr3 PQDs、CsPbBr3PMSCs和CsPbBr3PQDs;研究了金属掺杂元素调控铅基钙钛矿材料的光学特性,制备了稳定性高的Mn2+掺杂CsPbBr3PQDs和Mn2+掺杂CsPbBr3PMSCs。同时,根据研究的检测分析结果对钙钛矿样品的配体钝化策略和金属掺杂策略创建模型,对表面缺陷与配体之间的钝化和Mn2+掺杂机理进行理论分析,得出以下重要研究成果:（2）以四种不同链长的线性烷基膦酸（PAs）和3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）为钝化配体合成了CH3NH3PbBr3 PQDs。研究发现,膦酸的链长影响PQDs的尺寸大小（～2.9-4.2 nm）和激子吸收峰位置（488-525 nm）,此外,较短的膦酸链长对应尺寸较小的PQDs。所有样品均表现出较高的PLQYs（～46-83%）和光致发光稳定性,表明其带隙陷阱态密度低,表面配体钝化效果好。此外,根据FT-IR、Raman和XPS的研究结果,表明Pb2+和CH3NH3+表面缺陷被R-PO32-或R-PO2（OH）-基团钝化,而Br-表面缺陷被R-NH3+基团钝化。同时,本研究建立了膦酸与APTES配体的协同钝化模型,两者作为一种高效的双重钝化体系,主要通过离子键作用对CH3NH3PbBr3PQDs的多个表面缺陷进行协同钝化。（3）使用三价金属水合硝酸盐配合物（trivalent metal hydrated nitrate coordination complexes,TMHNCCs）加入前驱体溶液在室温下合成了CsPbBr3PMSCs和CsPbBr3PQDs。实验发现:当增加TMHNCCs的浓度时,可以促进CsPbBr3PQDs转化为CsPbBr3PMSCs。同时,最初引入的TMHNCCs是九水合硝酸铝（ANN,Al（NO3）3·9H2O）,在油酸（OA）和油胺（OAm）的配体协同作用下,在反应体系中生产了四水合硝酸二氢氧化铝{ADNT,[Al（OH）2（NO3）]·4H2O}。通过相关控制实验和质谱（MS）分析,确定了ADNT是有效钝化CsPbBr3PMSCs和CsPbBr3PQDs的主要配体,油胺促进ANN和油酸从分子中的脱质子反应,油酸能够调节整个反应体系的pH酸碱平衡。该研究建立了ADNT,油酸和油胺为有效钝化配体的模型,并构建了ADNT在CsPbBr3PMSCs或CsPbBr3PQDs表面以平面结构钝化表面缺陷的机理模型,其中,NO3-和OH-基团与样品中的Cs+和Pb2+缺陷位点结合,Al3+与样品中的Br-缺陷位点结合实现有效的表面钝化。（4）探究了钝化配体的选择对尺寸更小的PMSCs的影响。通过改变酸性配体羧酸（CAs）,如均三甲苯乙酸（MAA）、油酸和苯乙酸（PAA）的浓度,同时以一定量的苄胺（BZA）作为Lewis碱性钝化配体来控制合成CsPbBr3PMSCs和CsPbBr3 PQDs/CsPbBr3PMSCs两者的混合物。研究样品表面羧酸配体的浓度对CsPbBr3 PMSCs（λ=389-428 nm）和CsPbBr3 PQDs（λ=460-516 nm）的激子吸收峰的影响,发现高浓度的羧酸更利于生成更多的CsPbBr3 PMSCs。当配体苯乙酸的浓度为45.45 m M时,可产生纯的CsPbBr3PMSCs,而MAA和油酸作为钝化配体则无此现象,反应只能生成CsPbBr3PQDs和CsPbBr3PMSCs的混合物,这说明配体苯乙酸是比配体MAA和油酸钝化CsPbBr3型钙钛矿能力更强的配体。结果表明,CsPbBr3 PMSCs比CsPbBr3 PQDs需要浓度更高的配体,而且,将苄胺和羧酸钝化配体作为一种高效的双重钝化体系是一种简单、通用的合成方法来合成CsPbBr3 PMSCs。（5）为了进一步研究和提高PMSCs的光学性质,制备了Mn2+掺杂CsPbBr3PMSCs样品。以苯甲酸（BA）和苄胺作为钝化配体,MnCl2·4H2O和MnBr2为Mn2+掺杂源,在室温下合成了Mn2+掺杂CsPbBr3 PMSCs。同样的合成路线也被用于制备Mn2+掺杂CsPbBr3 PQDs。其中,MnX2（X=Cl-或Br-）的浓度影响CsPbBr3PMSCs和CsPbBr3PQDs的激子吸收峰和发射峰。此外,较高浓度的MnX2更有利于生成CsPbBr3PMSCs而非CsPbBr3PQDs,同时也有利于提高CsPbBr3的PLQYs和光致发光稳定性。研究发现,特征Mn2+发射峰（～590 nm）与主带边发射的比值较大,这表明激子向Mn2+掺杂的能量转移效率很高。另外,荧光激发光谱（PLE）、电子顺磁共振（EPR）和时间分辨荧光（TRPL）衰减曲线结果都证明Mn2+成功取代了CsPbBr3PMSCs和CsPbBr3PQDs结构中Pb2+位点。本研究提供了一种制备PLQYs高、稳定性好、钝化效果好的Mn2+掺杂CsPbBr3PMSCs的新方法。