溶剂配位对混合卤化物 (TMS)2SbBr5 结构转变和光致发光性能的影响

《Inorganic Chemistry》：Effect of Solvent Coordination on the Structural Transformation and Photoluminescence Properties of Hybrid Metal Halide: (TMS)2SbBr5

研究溶剂配位对金属卤化物结构及发光性能的影响，发现零维结构经加热转变为一维链状结构，一维结构发光量子产率达22%，优于零维的4%。溶剂氧配位削弱了Sb^3+的5s2孤对效应，导致发光性能差异。

　　

理解多面体结构畸变、无机多面体中的键合相互作用以及混合金属卤化物中的发光特性之间的关系，对于设计和开发用于光电子应用的新材料至关重要。本文研究了溶剂配位对(TMS)₂SbBr₅(DMSO)从零维(0D)结构转变为一维(1D)结构(TMS)₂SbBr₅[TMS⁺ = (CH₃)₃S⁺, DMSO = OS(CH₃)₂]的影响，以及这两种结构的光致发光特性。在(TMS)₂SbBr₅(DMSO)中，锑(Sb)通过氧原子与五个溴原子和一个DMSO分子配位，形成孤立的[SbBr₅(DMSO)]^2–多面体，从而形成0D结构。通过控制加热，这种含有孤立[SbBr₅(DMSO)]^2–多面体的0D化合物会转变为角共享的SbBr₆^3–八面体，形成沿轴排列的1D [SbBr₅]_n^2n–锯齿形链。光学性质研究和理论计算表明，这两种化合物都具有间接带隙。与大多数混合金属卤化物不同，1D (TMS)₂SbBr₅表现出更优异的发光性能，其光致发光量子产率(PLQY)约为22%，而0D (TMS)₂SbBr₅(DMSO)的PLQY仅为4%（通过光致发光实验得出）。理论研究表明，由于DMSO中的高电负性氧原子与锑的键合作用，0D (TMS)₂SbBr₅(DMSO)中Sb³⁺的5s²孤对电子效应受到抑制，这导致其发光性能不如1D (TMS)₂SbBr₅。