实验室新闻

实验室新闻
当前位置: 首页 > 实验室新闻 > 正文
黑龙江大学许辉、高飞飞,聊城大学孙雪宁Angew:单分子形变驱动零维碘化亚铜杂化物实现 208 倍发光增强
2026-09-23 15:12  

第一作者:Shuqi Zhang

通讯作者:许辉、高飞飞、孙雪宁

通讯单位:黑龙江大学、聊城大学

论文DOI:10.1002/anie.1615351


全文速览

针对压力诱导发光增强(PIEE)微观起源尚不清晰的问题,该文通过调控季鏻盐阳离子烷基链长度,合成 (EtPPh₃)₂Cu₂I₄、(PrPPh₃)₂Cu₂I₄、(BuPPh₃)₂Cu₂I₄三种零维碘化亚铜杂化单晶,三者拥有相同 [Cu₂I₄] 发光基元,但晶体堆积、初始畸变程度各不相同。在不发生物相转变前提下,(PrPPh₃)₂Cu₂I₄在 2.6 吉帕压力下发光强度提升 208 倍,光致发光量子产率由 0.68% 提升至 84.59%。高压表征与理论计算证实,压力重构分子间弱相互作用抑制非辐射弛豫,同时单分子形变改变激发态组态、增强自旋‑轨道耦合激活辐射复合,是该材料巨幅发光增强的双重机制。基于该压力响应发光特性,开发无电源螺栓预紧传感垫片与多级压力编码光学加密平台,拓展压力响应发光材料的应用场景。相关研究成果发表于《Angewandte Chemie International Edition》上。


图文解析

1 压力诱导发光增强机理与材料设计策略示意图。(a) 宏观聚集行为(物相转变、有序无序转变、晶格缺陷)、微观分子结构畸变、分子间相互作用共同对压力诱导发光增强产生贡献。(b) 无物相转变、实现压力增强发光的有机配体设计策略。(c) 合成的三种单晶材料压缩前后的结构特征与光学性质。


2 三种材料压力依赖光物理性质。(a‑c) 压缩条件下原位光致发光光谱三维等高线图。(d) 代表性零维杂化金属卤化物材料压力诱导发光增强倍数对比。(e) 三种材料时间分辨光致发光谱。(f) 三种材料光致发光量子产率随压力变化。(g) 压缩条件下辐射、非辐射复合速率的相对变化(k_r/k_r⁰ k_nr/k_nr⁰)。

3 材料压力诱导结构演变。(a) 原位高压粉末 X 射线衍射图谱。(b) 常压与加压条件下三种材料键长畸变参数、键角方差的变化。(c)(PrPPh₃)₂Cu₂I₄常压与 2.6 吉帕条件下 Hirshfeld 表面分析。(d‑e) 常压、2.6 吉帕条件下 (PrPPh₃)₂Cu₂I₄独立梯度模型 (IGM) 等值面 sign (λ₂)ρ 散点分布图。

4 理论计算结果与光机械加密应用演示。(a)(PrPPh₃)₂Cu₂I₄常压与 2.6 吉帕下电子空穴分布。(b) 加压前后压力诱导发光增强机理示意图。(c) 可视化螺栓垫片传感系统示意图。(d) 紫外照射条件下传感演示照片。(e) 多级光学加密平台。


关闭窗口