共熔碘铜酸盐杂化材料的发射特性与激发波长的依赖性

《ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION》：Excitation-Wavelength-Dependent Emission of Congruently Melting Iodocuprate Hybrid Materials

铜碘酸盐杂化物（n=3,4）的激发波长依赖发光机制研究：2D-C4基于稀有二维网络，1D-C3和1D-C4为四面体边共享结构。激发高能（无机网络）产生黄色STE型发光，低能（有机部分）激发红色碘空位发光。DFT显示两种发光源于不同能级。2D-C4在压力下红光可调至黄光，熔点仅110°C，可实现溶剂法制备薄膜。磷光LED应用表明其可调发光特性。

　　

图形摘要

两种基于二维或一维CuI₂^?碘铜酸盐网络的有机-无机杂化材料具有较低的熔点，因此可以在无溶剂条件下制备薄膜。这些材料表现出与激发波长相关的发光特性：在高能量激发下（无机网络部分），会发出强烈的黄色光（STE型发射）；而在低能量激发下（有机组分部分），则会观察到由碘离子空位（□(I?)）引起的红色光。

摘要

随着金属卤化物钙钛矿在光电材料领域的应用日益广泛，无铅且富含地球元素的铜(I)基卤化物杂化材料受到了广泛关注。本文报道了两种碘铜酸盐杂化物（HO₂C(CH₂)_n-1NH₃)CuI₂（其中n=3, 4），它们均表现出与激发波长相关的发光特性。热力学稳定的n=4化合物（2D-C4）基于一种罕见的二维碘铜酸盐网络；而更常见的n=3化合物（1D-C3）以及亚稳态的n=4化合物（1D-C4）则基于一种由边共享的四面体构成的三维网络。根据激发波长的不同，2D-C4和1D-C3杂化物会分别发出黄色光、红色光或白光（这是由于两种组分共同作用的结果）；其中1D-C3在红色光区域不发光。基于密度泛函理论（DFT）对电子结构的分析表明，2D-C4和1D-C3的发光机制不同，尤其是1D-C3的红色光来源于碘离子空位，并涉及中间能隙态。2D-C4的发光颜色还可以通过施加压力进行调节（从红色变为黄色）。2D-C4的熔点极低，仅为110°C，这使得无需溶剂即可制备薄膜。此外，基于2D-C4的荧光转换LED也已成功制备，其发光颜色可为粉红色或接近白色。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。