福建物构所通过Cu(I)掺杂制备合金团簇实现高效率红光圆偏振有机发光二极管
日期：
2024-12-09
浏览次数:
84
异金属掺杂或替代是制备合金团簇的一种诱人的合成策略。在同金属团簇中掺杂异金属来制备合金团簇能够显著地优化其物理化学特性并提升光电性能，是改善其热力学稳定性并提高发光效率的有效途径之一。异金属取代特定的金属位点通常会产生更紧密的分子结构，更强的分子刚性，以及更快的单线态-三线态的系间窜越（ISC）和反系间窜越（RISC）速率，由此极大地抑制非辐射弛豫，同时提高辐射弛豫的能量利用效率。与同构的同核团簇相比，异核或合金团簇在改善物理化学性能和提升光电性能方面可完美地实现取长补短、优势互补。然而，通过在同核金属团簇内的特定金属位点替换异金属原子来实现同构合金团簇的精准和高效制备仍极具挑战性。近日，中国科学院福建物质结构研究所陈忠宁课题组报道了一种简便但可行的合成策略，用于精准制备手性合金团簇对映体。与同核团簇对映体R/S-Ag7相比，合金团簇对映体R/S-Ag6Cu具有更高的发光效率、更好的热力学稳定性和更优的圆偏振发光（CPL）性能。通过将同金属团簇R/S-Ag7中心的一个Ag(I)原子替换为Cu(I)原子，以85%-87%的高产率实现了手性合金团簇R/S-Ag6Cu的精准高效合成。由于S1（最低能激发单线态）和T1（最低能三线态）之间的能垒相当小（约0.07 eV），R/S-Ag6Cu通过反系间窜越实现了高效率的热活化延迟荧光（TADF）。因此，在常温下，R/S-Ag7和R/S-Ag6Cu的光致发光（PL）主要产生于TADF（占比85%和86%），而不是磷光（占比15%和14%）。由于Cu(I)的掺杂显著加快了系间窜越（ISC）和反系间窜越（RISC）速率，使R/S-Ag6Cu（em = 91.8%-90.3%）的光致发光量子产率提高到R/S-Ag7（em = 28.0%-26.9%）的三倍多，而且还由于更强的Ag-Cu相互作用使合金团簇结构更加刚性化，致使R/S-Ag6Cu的圆偏振发光（CPL）不对称因子相对于R/S-Ag7翻倍。另外，R-Ag6Cu在300℃下保持不变，而R-Ag7在200℃以下开始分解，表明Cu(I)的掺杂显著提高了合金团簇的热力学稳定性。利用R/S-Ag6Cu作为发光材料，采用溶液法制备的圆偏振有机发光二极管（CP-OLED）表现出高效的圆偏振电致发光性能，其外量子效率（EQE）为26.7%，优于大多数通过溶液加工的红光OLEDs。通过在同金属团簇R/S-Ag7中掺杂Cu(I)，该研究成功地实现了高产率合金团簇R/S-Ag6Cu的精准合成。这项工作不仅证明了在同金属团簇中掺杂异金属能够显著提高热力学稳定性和圆偏振发光特性，而且为设计合成具有特定发光性能的合金团簇提供了深刻的见解。文章链接：https://doi.org/10.1002/anie.202417934
Hot News
/
相关推荐
2025
-
09
-
10
点击次数:
9
来源：X-MOL堆浸技术在我国南方离子稀土矿开采过程中对环境造成了相当大的破坏。将废弃矿区恢复为耕地需要测定土壤和农作物中稀土元素（REE）和非稀土有毒元素的含量。本研究以稀土尾矿无改良或脐橙栽培（RET）、生物炭和粉煤灰联合 3 种有机肥（牛粪有机肥[CF]、猪粪有机肥[PF]、甘蔗渣有机肥[SF]）和无任何改良剂（CK）为研究对象，探讨不同处理对土壤和作物中稀土和非稀土有毒元素含量的影响。CF...
2025
-
09
-
10
点击次数:
9
来源：X-MOL本研究通过非水电解萃取、夹杂物形貌分析和热力学计算三种互补方法，系统研究了淬火和热锻钢样品中的固溶稀土（RE）含量。稀土包裹体（RE 包裹体）采用改进的非水电解法提取，通过扫描电子显微镜（SEM）对其进行三维形貌表征。采用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）定量测量固溶相和夹杂物相中的稀土含量（RE 含量），实验结果显示大多数钢样品具有优异的一致性。基于 ASPEX...
2025
-
09
-
09
点击次数:
25
来源：X-MOL圆偏振发光(Circularly Polarized Luminescence, CPL)是一种兼具手性与发光特性的独特光学现象。由于其能够输出左右旋圆偏振光，CPL 材料不仅在基础研究中备受关注，也在 3D 显示、信息加密、生物医学和新型光电器件等前沿领域展现出广阔应用前景。然而，在实际研究与器件开发中，CPL材料往往面临一个长期存在的难题：如何在保证高发光不对称因子(lumin...
2025
-
09
-
09
点击次数:
24
来源：X-MOL二维发光金属有机框架（2D MOFs）是一类具有层状结构的先进功能材料，因其独特的层状结构和优异的光学性能，在光电器件、传感及信息存储等领域具有广泛的应用前景。然而，现有二维发光MOFs的研究主要集中于下转移发光领域，关于其上转换发光的研究非常稀缺。这一局限性使得该类材料难以响应近红外光等低能量光源，极大限制了其在高端防伪等领域的应用。上转换发光技术能够实现“低能量激发-高能量发射...