NC：全无机卤化物钙钛矿的全色、时间阀可控和Janus型长余辉发光
大家好，今天给大家分享的是Nature Communications上的文章“Full-color, time-valve controllable and Janus-type long-persistent luminescence from all-inorganic halide perovskites”
【摘要】
长余辉 (LPL) 因其在装饰、应急标志、信息加密和生物医学等领域的应用而备受关注。然而，最近开发的 LPL 材料（包括无机物、有机物和无机-有机混合物）通常显示单色余辉且功能有限。此外，基于三线态激子的荧光粉容易发生热猝灭，严重限制了它们的高发射效率。在这里，我们展示了一种简单的湿化学方法，通过将阴离子 (Br− ) 和阳离子 (Sn2+) 掺杂到六方 CsCdCl3 全无机钙钛矿中来制造多模 LPL 材料。该过程涉及从 [CdCl6-nBrn] 4− 和/或 [Sn2-nCdnCl9] 5− 连接单元建立新的捕获中心，从而破坏宿主框架中的局部对称性。这些卤化物钙钛矿表现出余辉持续时间（> 2,000 s）、近全色覆盖、高光致发光量子产率（~ 84.47%）和高达 377 K 的抗热猝灭温度。特别是，CsCdCl3：x%Br 显示温度相关的 LPL 和时间阀可控的时间相关发光，而 CsCdCl3：x%Sn 表现出正向和反向激发相关的 Janus 型发光。结合实验和计算研究，这一发现不仅引入了一种局部对称性破坏策略来同时提高余辉寿命和效率，而且为具有动态可调性的多模 LPL 材料在发光、光子学、高安全防伪和信息存储方面的应用提供了新的见解。
图 1 | 设计理念和材料特性。
图 2 | CsCdCl3:x%Br 的光物理特性。
图3 | Br和Sn掺杂钙钛矿的发光机理。
图 4 | CsCdCl3:x%Br 和 CsCdCl3:x% Sn 的发光和余辉行为。
图 5 | CsCdCl3:x%Sn 的发光性能
图 6 | Br 和 Sn 掺杂钙钛矿的 DFT 计算。
图 7 | 时间阀控制颜色以实现多级安全。
【结论】
总之，我们通过将 Br− 或 Sn2+ 离子掺入六方相 CsCdCl3 中，成功实现了超长（> 2000 秒）的持久发光，实现了目前卤化物钙钛矿中最高的 PLQY（84.47%）。余辉寿命和效率的同时显著改善可以归因于掺杂引起的发光中心重建，导致宿主框架中局部对称性的破坏，以及可调陷阱的形成。与传统的长余辉材料不同，CsCdCl3:x%Br 表现出精确可调的颜色变化时间阀，由不同的 Br− 离子掺杂浓度决定，从而实现时间和温度相关的 LPL。Sn2+ 离子独特的 5s2 电子结构，加上构成多个发光中心的不同几何对称性，导致 CsCdCl3:x%Sn 在低温和室温下分别呈现正向和反向激发依赖的 PL 行为。因此，这项工作不仅解决了宽范围全彩长余辉和 Janus 型 Ex-De 材料领域的现有空白，还为多功能 LPL 引入了一个重要范例，可应用于高安全性防伪和 5D 信息编码与存储。
声明：本文章所涉及的文献解读旨在促进学术交流与知识普及，绝不涉及任何商业用途。所有内容均基于已经发布的公开文献进行整理与翻译，版权归原作者及出版单位所有。如原作者或版权持有者认为本文章侵犯了其合法权益，请及时与我们联系，我们将迅速处理并作出相应的调整或删除内容。
（关注点赞，好运不断！点个在看，你最好看）
原文DOI：https:/doi.org/10.1038/s41467-024-49654-7
长按关注
