研究背景
研究内容
近日，温州大学潘跃晓课题组在英国皇家化学会期刊 Chemical Science 上发表题为 “Dual-Emissive Luminescence in OIHMH Single Crystals: Tunable Red-Green Emissions via Mn2+ Doping and Theoretical Insights” 的论文，该研究介绍了一种新型 0D 有机-无机杂化金属卤化物 (OIHMH) 单晶 C6H14N2CdBr4 的合成和表征，该单晶在 Mn2+ 掺杂后表现出有趣的发光特性。
引入单个 Mn2+ 离子会产生双重发射，除了 525 nm 处的传统四面体绿色发射之外，还意外地出现了 627 nm 处的红色发射峰。这种双发射归因于 C6H14N2CdBr4 晶体结构内不同的四面体间距，[CdBr4]2– 四面体之间的距离不同，影响了 [MnBr4]2– 四面体的空间分布和相互作用。电子顺磁共振 (EPR) 光谱和理论计算表明，627 nm 和 525 nm 发射分别归因于磁耦合 Mn2+-Mn2+ 对和孤立的 Mn2+ 离子的 d-d 跃迁。这项研究不仅增进了对 Mn2+ 发光机制的理解，而且为可调谐发光材料的开发提供了新思路。
图 1. 晶体结构掺杂示意图以及掺杂样品随温度变化的光谱
同时观察到这两个双发射峰具有不同的温度依赖性行为，即掺杂样品在室温下呈现橙色发射，但当温度下降到较低温度 (77 K) 或升高到较高温度 (453 K) 时，样品可以逐渐演化为绿色发射。绿色发射峰强度是随着温度的升高而逐渐增强的，因此在高温下实现了发光颜色从橙色向绿色的转变，利用这一性质也可实现材料在变温防伪领域的应用。
图 2. 50% Mn2+ 掺杂样品不同距离间的相关计算数据
该论文以温州大学为第一通讯单位，化学与材料工程学院 2022 级硕士研究生金倩蓉为第一作者，潘跃晓教授为通讯作者，中科院长春应化所林君研究员、东莞理工大学李丽仪博士为共同通讯作者，研究工作得到了国家自然科学基金项目的支持。
论文信息
Dual-emissive luminescence in OIHMH single crystals: tunable red-green emissions via Mn2+ doping and theoretical insights Qianrong Jin, Rui Wu, Yuexiao Pan,* Yihong Ding, Hongzhou Lian, Jun Lin* and Liyi Li* Chem. Sci., 2024
https://doi.org/10.1039/D4SC04706K
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 |
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Editor-in-Chief
Andrew Cooper
🇬🇧 利物浦大学
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