铟基有机无机金属卤化物的超长室温磷光效应！
铟基有机无机金属卤化物的超长室温磷光效应！
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基于室温磷光（RTP）发射的固态分子因其三重激子的特殊光学特性而受到广泛关注。然而，具有肉眼可见余辉特性的固态分子系统仍然很少。
鉴于此，近期由由首都师范大学化学系付红兵教授和田洋教授，在 《中国科学 化学》 杂志上发表一项相关研究。实验由爱丁堡 FLS-1000 荧光光谱仪结合理论计算完成。
研究概述
该研究将具有长共轭体系的 4-苯基苄胺（即 PBA）引入常见的无毒 In 3+ ，形成一种铟基有机无机卤化物，其化学式为 PBA 3 [InCl 6 ]-H 2 O。有趣的是，这种混合卤化物能在 617 纳米波长处产生 RTP 发射，其衰减寿命长达 290.4 毫秒，表现出超过 7 秒的裸眼可见余辉。机理研究表明，长寿命 RTP 源自有机分子和金属卤化物单元的特定层状堆叠，促进了无机层和有机层之间的相互作用。因此，该材料可用于应急照明、信息安全等领域。同时，这项工作为设计和实现具有超长 RTP 发射的更高效的有机-无机混合系统提供了参考。
图文导读
PBA 3 [InCl 6 ]-H 2 O 表现出一种特殊的 "人字形 "堆叠模式，使得有机配体和金属卤化物单元之间能够产生丰富的弱相互作用。当使用波长为 420 纳米的光源进行激发时，晶体优先显示出寿命衰减为 290.4 毫秒的超长三重磷光发射。
DFT 计算表明， PBA 3 [InCl 6 ]-H 2 O 是一种直接带隙半导体。由于晶体中金属八面体与有机物之间存在大量弱相互作用，在光激发过程中，无机阴离子与有机阳离子之间存在能量或电子转移。[InCl 6 ] 3 -八面体有助于稳定三重激子，促使产生肉眼可见的超过7秒的超长磷光。
通过为加密系统设计图案，该材料进一步展示了信息加密领域的潜力。值得一提的是， PBA 3 [InCl 6 ]-H 2 O 在空气环境中也具有极佳的稳定性，为未来的各种商业应用奠定了基础。
作者介绍
付红兵，博士，教授，博士生导师，国家杰出青年基金主持人，科技部973计划首席专家。本科毕业于兰州大学，在中国科学院化学研究所获得理学博士学位。先后在比利时鲁汶大学和美国科罗拉多州立大学从事博士后研究，入选中国科学院“百人计划”。研究工作主要致力于光电功能有机低维材料及其超快光谱的研究，共发表论文80多篇，包括JACS (5)，Adv. Mater. (7)，Angew. Chem. Int. Ed. (6)，JPC A/B/C (17), JCP (8)，Chem. Commun. (8)等，文章他引1300多次。任中国化学会国际事务工作委员会委员(2008至今)，《化学学报》编委(2012至今)。
田洋，教授/博士生导师，研究方向为能源材料化学，主要是基于新型光/电材料设计与合成，通过调控材料微观局域电子态与能带结构，研究调控下的光生电荷及带电粒子界面传输行为，从而实现新型高效能源催化、储能发光材料的开发与应用，对于推动碳中和具有积极的推动意义。 研究领域，光/电化学催化分解水、低碳分子催化转化和 储能发光材料。
参考文献
Heng Yu et al, Ultra-long room temperature phosphorescence of indium-based organic inorganic metal halides for naked-eye-visible afterglow, Science China Chemistry (2023). DOI: 10.1007/s11426-023-1721-4
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