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Aggregate《聚集体》致力于发表聚集体科学领域的基础和应用研究，涵盖材料化学、物理、生物、应用工程等广泛领域的重要进展和创新性成果。
Aggregate 的收稿范围广泛，单分子或离子层次之上相关研究成果均符合期刊收稿范围，例如（但不限于）：有机聚集体、无机功能材料、有机 / 无机杂化体系、高分子聚合物、纳米粒子、低维材料、金属有机骨架、超分子组装体、刺激响应体系、清洁能源、光电器件、光伏电池、发光材料、化学传感、生物探针、医学成像、疾病诊疗、药物递送等众多前沿领域。
Aggregate 鼓励打破学科藩篱，实现研究范式转移，在更高的结构层次上探索更复杂的系统和过程。
文章信息
通讯作者：潘梅（中山大学），莫钧婷（广东石油化工学院），王政（陕西科技大学）
作者：王政*，李晨奇，莫钧婷*，潘梅*
Keywords：
Organic-metal halide perovskite
High phosphorescent quantum yield
Color-tuning long persistent luminescence
Self-trapped exciton emission
Ligand emission
原文链接：
https://doi.org/10.1002/agt2.696
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文章简介
有机-金属卤化物钙钛矿由于其简洁的构造、可调谐带隙和较大的振荡器强度，已成为光电材料领域中的一个重要分支。它们已广泛应用于光电检测、固态光电发射以及非线性光学等领域。然而， 这些材料目前仍然面临着低磷光量子产率和有限的长持久发光色调的挑战。基于此，本文通过在分子水平的设计，将具有聚集诱导磷光发射的有机体与可实现自捕获发射的无机卤化物进行组装，合成了具有结构稳定的二维层状有机-金属卤化物钙钛矿，并展现出了优异特性，包括颜色可调谐长余辉发光以及高磷光量子产率。
首先设计合成了一种电中性的有机配体TPP，它含有丰富的羰基和N-杂原子，一方面可通过质子化提供氢键位点与金属卤化物多面体共结晶，另一方面有利于n-π*跃迁实现长余辉发光。通过TPP与CdCl2自组装，构建了二维有机-金属卤化物钙钛矿SL-1，其由质子化的[H2TPP]和无机的[Cd5Cl12(H2O)4]两部分组成。有机部分通过氢键形成二维氢键有机框架，无机金属卤化物形成二维无机层，二者通过大量的卤素键相互连接形成三维框架结构。由于二维金属卤化物的支架效应和填充良好的氢氟烯烃结构，SL-1的光致发光磷光效率高达81.05%。此外，由于有机配体以及无机单元之间的协同作用，SL-1表现出多个激发态，通过改变激发波长，可以有效地实现从青色到橙色的多色的磷光和长余辉发光。
通过创新的策略以及针对性的设计实现了兼具颜色由青色到橙色可调谐且高磷光量子产率的有机-金属卤化物钙钛矿SL-1 (图1)。
图1. 有机-金属卤化物钙钛矿的设计策略
为了确定SL-1的组成及空间结构，通过单晶衍射进一步确定了TPP与无机卤化物CdCl2在分子中的排列。一维链通过大量的C-H···π和阳离子-π相互作用沿ab平面堆叠，形成了一个高度有序的二维氢键有机框架 (氢氟烯烃)。同样，无机组分呈现出由含有金属Cd1到Cd3金属离子的金属卤化物形成的二维层状结构。两者间通过大量的卤素键连接实现了一个稳定的空间结构，为高的磷光量子产率提供了前提 (图2)。
图2. 有机-金属卤化物钙钛矿的晶体结构及丰富的分子间弱相互作用
为了进一步评估SL-1可调的发光特性，通过SL-1与TPP有机配体的对比，以及光谱测验，确定了三重态分别来源于TPP在聚集态下诱导的室温磷光 (490 nm和520nm) 以及无机层金属卤化物畸变所产生的自捕获激子发射 (620 nm)，展现出从青色到橙色的可调磷光以及高达81.05%磷光量子产率 (图3)。
图3. 多重磷光的发光性能及磷光量子产率
本文进一步通过八面体键长键角的改变、八面体间结构的畸变、活化能、黄-里斯因子、拉曼光谱、晶体研磨前后的光谱以及激发功率依赖的光谱等检测手段，确定了620 nm处的磷光发射峰来源于金属卤化物畸变后形成的自陷态发射 (图4)。
图4. 无机多面体的激/基态构型以及自陷态发射
为了进一步评估SL-1的长余辉性能，通过改变激发波长，SL-1的长余辉发光在室温下可以从青色到绿色再变成橙色，而在低温下基本保持不变，只是发射波长有轻微的蓝移 (图5)。
图5.SL-1的LPL
以上研究论文以“Simultaneous Achieving Color-Tuning Long Persistent Luminescence and Phosphorescent Quantum Yield of 81.05% in 2D Organic–Metal Halide Perovskite”为题发表于 Aggregate 期刊，论文第一作者为陕西科技大学王政副教授，通讯作者为中山大学潘梅教授，陕西科技大学王政副教授，以及广东石油化工学院莫钧婷博士。
（Aggregate 2024, e696，https://doi.org/10.1002/agt2.696）
通讯作者
潘梅，中山大学教授。2016年入选广东特支计划百千万工程青年拔尖人才；2013年12月获国家自然科学二等奖“微纳配位空间的金属-有机超分子组装行为及构效关系”；2008年1月获教育部高等学校科学技术奖自然科学一等奖。目前主要开展发光功能配位超分子的结构、机制与性能研究。发展了金属-有机多路径光子吸收转换机制，开发了基于激发态质子转移的超灵敏光探测新方法，提出了空间定向耦合光发射和响应机制，拓展了金属-有机长余辉发光的新体系和新应用。在 J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Nat. Commu.、Chem. Rev. 等期刊发表通讯/第一作者论文100余篇。
王政，陕西科技大学副教授。陕西省高层次人才青年项目获得者。迄今，发表SCI论文40余篇，包括 Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Funct. Mater.、Aggregate、Chem. Eng. J.、Chin. Chem. Lett.、Adv. Optical Mater. 等期刊。目前主要开展发光功能有机-无机杂化体的结构、性能与机制及应用研究。
莫钧婷，广东石油化工学院内聘副教授。迄今，发表SCI论文10余篇，包括 CCS Chem.、ACS Appl. Mater. Inter.、Chem. Eng. J.、Chin. Chem. Lett.、Adv. Funct. Mater. 等期刊。目前主要开展金属-有机框架室温磷光材料的结构、性能与机制及环境检测应用研究。
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2. 南京大学宋友教授&江西理工大学叶恒云教授、张毅教授团队：层状钙钛矿(C6H5C2H3FNH3)2MnCl4中的磁光效应
4. 香港城大张其春教授&常大顾培洋教授/马骁/林富荣副教授&物构所徐亮金研究员：兼具光致变色、水响应的长寿命室温磷光聚合物的多阶防伪
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