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邹勃教授团队系列研究成果发表在《德国应用化学》和《先进材料》

时间:2021-09-16    点击:

 

  低维有机-无机杂化卤素钙钛矿及其衍生物杂化卤化物因其减小的电子维度和结构维度,使其具有强的量子限域效应,其独特的自陷态的宽带发射为制造单组分白光发光二极管(WLEDs)提供了可能性。然而,常压下结构扭曲度较小,很难实现高效自陷发光。高压作为一种重要的基本热力学参量,可以改变材料的原子间距、晶体结构和电子结构,从而有效地改变物质内部原子间的相互作用,诱发许多常压下未曾出现的新结构和新性质。因此,高压是发现和获得具有奇异性质的新型材料的重要的手段。吉林大学超硬材料国家重点实验室肖冠军教授和邹勃教授课题组另辟蹊径,利用高压对物质晶体结构和电子结构的调控,在若干传统无光材料中成功实现了高品质发光,进而提出了“压力诱导发光PIE”的新概念,系列研究成果引起了人们的广泛关注,在压力传感、压力开关和防伪等领域具有潜在的应用前景。然而,高压可逆性(即具有高发光效率的高压亚稳相不能稳定至常压存在)极大地阻碍了这类材料的实际应用。

  针对这一关键科学问题,邹勃教授课题组创新性提出通过构筑空间位阻提高相变势垒,从而抑制高压亚稳态返回到常压稳定态,最终实现不可逆相变,将具有优异性能的高压相截获至常压。早在2014年,课题组通过结构设计,在硝酸尿素((NH2)2COH+·NO3−)体系中引入甲基−CH3提供空间位阻,实现了所合成的硝酸乙脒((C2N2H7+·NO3−)的压致不可逆相变。(J. Phys. Chem. C 2014, 118, 23443)。基于前期学术设想,我们通过引入具有空间位阻和弹簧效应的复杂构型的有机阳离子C6H5CH2CH2NH3+(PEA+)和C5H7N2+(4AMP+),实现了对有机无机杂化卤素钙钛矿及其衍生卤化物的PIE和色温的有效调控,并且成功地将具有高发光效率的高压亚稳相保留至常压。系列工作通过高压下的材料设计,为获得高亮度单一白光源发展了新策略,并为深入了解杂化卤化物材料的光物理行为提供了全新视角。


  系列研究成果分别以“Pressure-Induced Emission toward Harvesting Cold White Light from Warm White Light”和“Harvesting Cool Daylight in Hybrid Organic-Inorganic Halides Microtubules through the Reservation of Pressure-Induced Emission”为题,发表在Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 10082和Adv. Mater. 2021, 33, 2100323期刊上。

  发表在《德国应用化学》的论文第一作者为吉林大学网赌最靠谱的十大软件超硬材料国家重点实验室博士生付瑞净,通讯作者为肖冠军教授和邹勃教授。发表在《先进材料》的论文第一作者为吉林大学网赌最靠谱的十大软件超硬材料国家重点实验室在读博士生赵电龙,通讯作者为吉林大学“鼎新学者”马志伟博士、肖冠军教授和邹勃教授。上述工作得到了国家自然科学基金和科技部重点研发计划项目等基金的资助。

 

 

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