研究背景
文章简介
Figure 1 结构易调控、光色易调谐、高性能有机-无机杂化金属卤化物 RTP 材料体系的设计思路
Figure 2 光色易调谐、高性能有机-无机杂化金属卤化物 RTP 材料体系
该工作以 2-氨基苯乙酮为有机组分，分别与 Zn2+、In3+、Sn4+ 及卤素离子结合，制备出 6 种新型磷光材料。研究发现，在有机组分中嵌入无机组分构建杂化材料体系后（A2H3OInCl6·H2O, A2SnCl6 和 A2ZnCl4·H2O），所得材料的 RTP 效率得到极大提升，且光色可在蓝色和红色之间调节。其中，A2ZnCl4·H2O 材料的寿命长达 159 ms，系间窜越速率 (KISC) 可达 3.4×108 s-1，磷光效率高达 56.56%。
实验和理论计算结果证明，构建有机-无机杂化金属卤化物材料可提升材料的结构刚性，诱导重原子效应，引发多种非共价的分子间/分子内相互作用。以上作用的协同效应可限制分子运动以抑制非辐射损失，还可以促进 ISC 速率以提高三重态激子的利用率，从而实现超长寿命的高效 RTP 特性。基于所开发材料的高效 RTP 特性，该团队进一步探索了该类材料在多级信息加密和动态光学数据存储领域的应用潜力。
该工作促进了高性能金属卤化物磷光材料的发展及其在智能化、高级别信息加密和防伪等领域的应用潜力。该成果以“High-efficiency of color-tunable ultralong room-temperature phosphorescence from organic-inorganic metal halides by synergistic inter/intramolecular interactions”(《分子间/分子内相互作用协同效应增强有机-无机杂化金属卤化物材料的室温磷光特性》)为题，发表在英国皇家化学会期刊 Chemical Science 上，并入选为 2024 Chemical Science HOT Article Collection。
论文信息
High-efficiency color-tunable ultralong room-temperature phosphorescence from organic–inorganic metal halides via synergistic inter/intramolecular interactions Lei Zhou,‡ Kailei Li,‡ Yuanyuan Chang, Yuan Yao, Yuqi Peng, Ming Li, Rongxing He*（何荣幸，西南大学） Chem. Sci., 2024, 15, 10046-10055
https://doi.org/10.1039/D4SC01630K
作者简介
本文第一作者，西南大学副教授，硕士生导师，长期从事金属卤化物微/纳米晶体的光电特性研究，揭示发光机理、激发态载流子动力学行为等基本科学问题，并探索此类材料在发光器件/荧光防伪等领域的潜在应用基础。在知名期刊上共发表 SCI 论文 20 余篇，包括 Angew. Chem. Int. Ed.、ACS Energy Lett.、Adv. Funct. Mater.、Chem. Sci.、Chem. Eng. J.、Small、Adv. Optical Mater. 等，ESI 高被引论文 4 篇。研究成果“通过抑制材料的电声耦合效应提升发光效率”获 2021 年川渝科学技术大会优秀论文奖。获授权中国发明专利 4 项。主持国家自然科学基金青年基金、重庆市自然科学基金面上项目及中央高校基本业务费等项目。周磊副教授负责实施并参与组织本研究工作。
本文第一作者，2021 年获得西南大学应用化学学士学位。2024 年获得西南大学物理化学硕士学位，主要从事金属卤化物单晶的光物理机制研究，发表 SCI 论文 2 篇。李开蕾负责实施本研究工作。
期刊介绍
rsc.li/chemical-science
Chem. Sci.
| 2-年影响因子* | 7.6分 |
| 5-年影响因子* | 8.0分 |
| JCR 分区* | Q1 化学-综合 |
| CiteScore 分† | 14.4分 |
| 中位一审周期‡ | 33 天 |
Chemical Science 是涵盖化学科学各领域的跨学科综合性期刊，也是英国皇家化学会的旗舰期刊。所发表的论文不仅要在相应的领域内具有重大意义，而且还应能引起化学科学其它领域的读者的广泛兴趣。所发表的论文应包含重大进展、概念上的创新与进步或者是对领域发展的真知灼见。发文范围包括但不限于有机化学、无机化学、物理化学、材料科学、纳米科学、催化、化学生物学、分析化学、超分子化学、理论化学、计算化学、绿色化学、能源与环境化学等。作为一本钻石开放获取的期刊，读者可以免费获取所发表论文的全文，同时从该刊的论文版面费由英国皇家化学会承担，论文作者无需付费。
Editor-in-Chief
Andrew Cooper
🇬🇧 利物浦大学
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† CiteScore 2023 by Elsevier
‡ 中位数，仅统计进入同行评审阶段的稿件
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