用户前沿丨华东师范大学蒋美凤AOM:冠醚辅助下的 0D Cs3Cu2I5 超分子组装
0D发光金属卤化物由于其特殊的光电性质,引起了人们的广泛关注。这些材料具有特殊的“主客”晶体结构,通过调整卤化元素,有机阳离子和碱金属离子可以调整物质特性。Cs3Cu2I5本身具有软晶体结构,可以通过控制合成、卤化物替代、碱金属阳离子掺杂或过渡或稀土金属阳离子掺杂来调节和优化其发光特性,是一种灵活可控且用于光电领域的金属卤化物材料。但是目前有限的单一发射阻碍了其进一步的应用,如何快速、简单地实现连续可调的发射光谱适合于多样化荧光防伪仍是一个巨大挑战。
最近,华东师范大学极化材料与器件教育部重点实验室段纯刚团队在冠醚辅助下通过对铯铜碘分子进行组装从而获得了一系列在宽光谱范围内发射的晶体结构,可应用于多样化的防伪以及LED应用。在事先制备好的Cs3Cu2I5中加入15-冠-5醚(15C)丙酮溶液,通过机械研磨获得均匀发光的白色产物。值得注意的是,整个组装过程在加热后可以恢复。研究者进一步探索了不同比例对组装效果的影响,随着15-冠-5的比例增加,色谱依次体现为蓝色-白色-红色的变化。发射光谱也由单发射转变为双发射甚至三发射谱。
图1. Cs3Cu2I5与15C5接触后的变化过程以及在140℃下的恢复过程
图2. Cs3Cu2I5与不同比例的15C5研磨所得材料的光学表征
图3 [(15C5)Cs]2Cu2I4和 [(15C5)2Cs]2Cu2I4的晶体结构
图4 Cs3Cu2I5、[(15C5)Cs]2Cu2I4和 [(15C5)Cs]2Cu2I4的晶体结构演变过程。
图5 [(15C5)Cs]2Cu2I4和 [(15C5)Cs]2Cu2I4的能带结构。
图6. (18C6)(C3H6O)2Cs2Cu2I4和[(18C6)Cs]2Cu2I4的晶体结构及光学表征。
图7. 丝网印刷的多模式防伪标签。
图8. LED的器件与相关光学特性和稳定性表征
相关工作以“Supramolecular Assembly of Cesium Copper Iodine Resulting in Rich Emission Properties”为题,发表在 Advanced Optical Materials 。华东师范大学极化材料与器件教育部重点实验室林和春教授和段纯刚教授为论文的通讯作者,硕士生蒋美凤和博士生逯新乐为论文的共同第一作者。
论文信息
Supramolecular Assembly of Cesium Copper Iodine
Resulting in Rich Emission Properties, Meifeng Jiang, Xinle Lu, Maosheng Chen,
Wenyi Tong, Hechun Lin,* Chunhua Luo, Hui Peng, and Chungang Duan*AdvancedOptical Materials 2024,
2401098.
https://doi.org/10.1002/adom.202401098
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