【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】近日，中國科學院大連化學物理研究所化學反應(yīng)動力學全國重點實驗室光電材料動力學研究組(1121組)吳凱豐研究員與程鵬飛副研究員團隊在金屬鹵化物發(fā)光材料研究中取得新進展。研究團隊將單一金屬的兩種不同配位構(gòu)型整合到同一種材料中，從而在單相金屬鹵化物中實現(xiàn)了連續(xù)可調(diào)的光學特性。
 

　　金屬鹵化物的發(fā)光調(diào)控對于其在背光顯示、室內(nèi)照明和溫度傳感等領(lǐng)域的應(yīng)用具有重要意義。傳統(tǒng)的摻雜與鹵素取代策略雖然能夠調(diào)節(jié)光學性質(zhì)，但普遍存在發(fā)光猝滅和相分離等問題。通過在單相體系中引入多種獨立的金屬-鹵素發(fā)光單元，可以構(gòu)建具有可調(diào)發(fā)光特性的二元或三元零維金屬鹵化物。然而，受限于單組分相的優(yōu)先結(jié)晶傾向，可用于合成此類多元體系的金屬元素組合仍十分有限。
 

　　研究團隊此前在國際上提出了“聚合物金屬鹵化物”(Polymeric Metal Halides)的概念，并成功實現(xiàn)材料制備(Angew. Chem. Int. Ed.，2024)。與晶態(tài)金屬鹵化物相比，該類材料展現(xiàn)出優(yōu)異的加工性能和結(jié)構(gòu)容忍性，其聚合物與發(fā)光多面體的比例不受化學計量比限制，具有廣闊的可調(diào)范圍。
 

　　在該工作中，研究團隊基于聚合物金屬鹵化物獨特的結(jié)構(gòu)容忍性，在單相金屬鹵化物中整合了兩種不同的配位單元，實現(xiàn)了單一金屬多種光學活性配位構(gòu)型的可控表達。通過調(diào)控聚合物陽離子的空間位阻，研究團隊在聚合物錳鹵化物中實現(xiàn)了綠色、紅色或雙色發(fā)光，其發(fā)光源于錳溴四面體向八面體的可控轉(zhuǎn)變。進一步，研究團隊將該設(shè)計策略拓展至聚合物銅鹵化物體系，利用不同銅碘多面體的寬譜自陷激子發(fā)光特性，通過組成調(diào)控、激發(fā)波長或溫度調(diào)節(jié)，實現(xiàn)了發(fā)光顏色從藍光到黃光的線性調(diào)諧，涵蓋純白光發(fā)射。該工作充分利用了金屬元素固有的配位多樣性，為金屬鹵化物的光學性質(zhì)的精準調(diào)控提供了新思路。
 

　　上述工作以“Polycation Engineering in Polymeric Metal Halides Enables Tunable and Multicolor Emission from Single Transition-Metals”為題，于近日發(fā)表在《德國應(yīng)用化學》(Angewandte Chemie International Edition)上，該工作的第一作者為中國科學院大連化學物理研究所1121組博士后李順順。上述工作得到國家自然科學基金、中國科學院B類先導專項“基于極紫外光源的化學反應(yīng)過渡態(tài)精準探測”、中央高校基本科研業(yè)務(wù)費專項資金、中國科學院大連化學物理研究所創(chuàng)新基金等項目的資助。