近日,濟寧學院化學與化工系青年教師雷曉武、岳呈陽教授研究團隊在半導體發光材料研究領域取得重要突破,相關成果以“Three-Dimensional Cuprous Lead Bromide Framework with Highly Efficient and Stable Blue Photoluminescence Emission”為題發表在德國應用化學《Angewandte Chemie International Edition》雜志上,以上研究成果為濟寧學院第一單位,雷曉武、岳呈陽教授為共同通訊作者。Angewandte Chemie International Edition由全球著名Wiley出版公司發行,為化學領域的頂級期刊,2019年影響因子為12.257。期刊上收錄的文章以通訊類為主,研究領域涵蓋了化學各類學科。收錄的學術論文主要是化學領域具有重要原創性、突破性、新穎性的研究成果。這是我校教師首次在該期刊上發表科研成果。
有機-無機雜化鉛基鈣鈦礦被認為是新一代的光電材料,具有優異的光伏效應、半導體發光、光電探測等物理性能,尤其是在發光二極管方面具有重要的應用前景。在光電材料領域中,藍、綠、紅三基色發光二極管作為三基色在照明和顯示領域發揮著至關重要的作用。目前,綠光和紅光鈣鈦礦材料的光量子產率可以達到90%以上,已經滿足了商業化要求,但是藍光鈣鈦礦材料的光量子產率不足5%,盡管通過摻雜改性、納米化等結構調控實現了光量子產率的提高,但是其較低的結構與光學穩定性嚴重制約了鈣鈦礦發光材料的應用。因此構建高效穩定的鈣鈦礦藍光發射材料是目前具有挑戰性和重要意義的國際性研究課題。
在國家自然科學基金等項目的支持下,針對以上研究難題,該團隊創造性地將d10過渡金屬Cu引入到單金屬鉛鹵化物中,利用異金屬不同的配位模式構筑了一種新型的三維混金屬鹵化物[(NH4)2]CuPbBr5。相比鈣鈦礦量子點而言,其明確的晶體結構為研究材料的構效關系提供了獨特的研究視角。在紫外線激發下,該類材料可以發射很純的藍光(441 nm),色坐標為(0.16, 0.16),光量子產率提高到32%。此外,該類材料具有很高的穩定性,在潮濕環境中暴露三年仍然具有相同的發光強度。這是目前國際上第一個關于三維金屬鹵化物藍光發射材料的報道,為新型藍光LED材料的制備提供了一種全新的設計思路。(原文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202006990)
課題組一直致力于有機-無機雜化金屬鹵化物微孔材料的結構調控與光電性能研究,在本領域取得了一系列突破性的研究進展:Chem. Commun. 2020, 56, 5925-5928; 2019, 55, 6874-6877 (IF = 6.12);Chem. Eur. J. 2017, 23, 14547-14553; 2020,10.1002/chem.202001178(IF = 5.16),Inorg. Chem. 2020, 2020, 59, 4311-4319; 2017, 56, 10962?10970; 2016, 55, 12193-12203; 2015, 54, 10593?10603 (IF = 4.85)。
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