Angew. Chem. :压致lone pair-π相互作用实现有机配体到无机金属卤化物的电荷转移

  • A+

低维有机金属卤化物杂化材料作为一种新型光电材料在多个领域引起了人们的广泛兴趣。此类材料兼具有机组分和无机组分的优势,表现出丰富的结构和性能可调控性。然而,由于有机配体和无机金属卤化物之间电子耦合作用较差,导致电荷在杂化界面上的转移受阻,从而限制了其在电致发光等领域的发展和应用。


近日,北京高压科学研究中心吕旭杰研究员与佛罗里达州立大学Biwu Ma教授等国内外专家合作,以零维有机金属卤化物[(C6H5)4P]2SbCl5为研究对象,通过引入高压诱导有机配体和无机金属卤化物的耦合作用(lone pair-π相互作用),实现了有机配体向无机卤化物的高效电荷转移,获得近100%的荧光量子产率。



1

研究团队利用稳态和时间分辨荧光光谱,紫外可见吸收光谱以及瞬态吸收光谱等原位表征手段对该杂化材料在高压下的性质演化进行了系统研究。结果表明, [(C6H5)4P]2SbCl5的发光强度在高压下出现二次提升,6 GPa下的荧光量子产率达到了近100%。与此同时,有机和无机组分的电子结构发生了II型能级排布到准I型能级排布的转变,为电荷在界面的转移提供了驱动力。

0

高压原位同步辐射X射线衍射揭示了该材料结构上的变化。常压下,有机配体与无机金属卤化物之间较长的界面距离阻碍了它们的相互作用。随着压力的增加,界面距离缩小,导致了Sb3+的孤对电子与苯的π电子云的重叠,形成了独特的lone pair-π相互作用,为有机无机界面的电荷转移构筑了一道“桥梁”。


基于该通道,光生载流子实现了从有机配体向无机金属卤化的高效转移,从而获得强发光。该工作为低维杂化材料的载流子传输通道设计提供了新思路,为低维杂化金属卤化物的器件应用提供新的可能。

文信息

Anomalous Charge Transfer from Organic Ligands to Metal Halides in Zero-Dimensional [(C6H5)4P]2SbCl5 Enabled by Pressure-Induced Lone Pair-π Interaction

Hui Luo, Dr. Kejun Bu, Dr. Yanfeng Yin, Dong Wang, Cuimi Shi, Songhao Guo, Tonghuan Fu, Jiayuan Liang, Bingyan Liu, Dr. Dongzhou Zhang, Prof. Liang-Jin Xu, Prof. Qingyang Hu, Prof. Yang Ding, Prof. Shengye Jin, Prof. Wenge Yang, Prof. Biwu Ma, Prof. Xujie Lü

文章的第一作者是北京高压科学研究中心的博士生罗辉,通讯作者为北京高压科学研究中心的吕旭杰研究员。


Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202304494




weinxin
我的微信
关注我了解更多内容

发表评论

目前评论:0