有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料研究獲進(jìn)展

中山大學(xué)化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)院教授歐陽(yáng)鋼鋒、副教授劉威課題組在有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料研究上取得新進(jìn)展，他們提出了配位型離子團(tuán)簇結(jié)構(gòu)的策略，設(shè)計(jì)并得到離子鍵和共價(jià)鍵協(xié)同作用產(chǎn)生強(qiáng)藍(lán)光發(fā)射的系列化合物，為理解鹵化亞銅類雜化發(fā)光材料中結(jié)構(gòu)與性能之間關(guān)系提供新思路，也為高效藍(lán)光發(fā)光材料的設(shè)計(jì)制備提供新途徑。

高性能發(fā)光材料在海洋照明、海洋污染物檢測(cè)、智能腐蝕防護(hù)涂層材料方面應(yīng)用廣泛。碘化亞銅類有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料由于其發(fā)光性能優(yōu)越，結(jié)構(gòu)種類多樣，且可通過“Bottom-up”的方法，將發(fā)光性能卓越的鹵化亞銅團(tuán)簇通過化學(xué)鍵鍵合在有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化涂層的交聯(lián)骨架中，可控合成團(tuán)簇基功能涂層材料。

如何進(jìn)一步提高鹵化亞銅類有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料的發(fā)光性能和穩(wěn)定性是該領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。研究表明，此類材料的發(fā)光主要來(lái)自于有機(jī)和無(wú)機(jī)組分之間的發(fā)生的電子傳遞過程，而兩者之間的共價(jià)鍵為電子傳遞提供了通道，是這類材料具有較高發(fā)光效能的重要先決條件之一；同時(shí)雜化材料中的離子鍵可有效地提高材料的穩(wěn)定性和在有機(jī)溶劑中的溶解性，為高質(zhì)量薄膜器件制備提供了便利。

為了更好地利用共價(jià)鍵和離子鍵的協(xié)同作用，開發(fā)更具普適性的材料制備方法，課題組提出了配位型離子團(tuán)簇結(jié)構(gòu)的新策略，設(shè)計(jì)并合成了一系列具有高效藍(lán)光發(fā)射的新型鹵化亞銅類雜化發(fā)光材料。他們?cè)诜磻?yīng)中使用兩種有機(jī)配體，一種帶正電荷(三乙烯二胺衍生物)，一種電中性(三苯基膦)。帶負(fù)電的無(wú)機(jī)組分與中性的有機(jī)配體通過共價(jià)鍵連接，形成整體帶負(fù)電的配位型離子團(tuán)簇，其再與帶正電的有機(jī)配體形成雜化結(jié)構(gòu)，整體雜化材料的發(fā)光效能和穩(wěn)定性都會(huì)得到顯著的提高。

利用上述合成策略，課題組使用具有不同烴基的三乙烯二胺衍生物，共制備出8種不同結(jié)構(gòu)的鹵化亞銅類雜化材料，表明該合成策略具有普適性。這類材料在自然光下為白色粉末或透明晶體，在紫外光激發(fā)下，均發(fā)射出明亮的藍(lán)光。其中，化合物1和5的內(nèi)量子產(chǎn)率分別高達(dá)97.6%和98.1%，表明其高效藍(lán)光發(fā)射的特性。

據(jù)介紹，這類化合物熱穩(wěn)定性較佳，分解溫度均高于170 ℃，同時(shí)可溶于多種有機(jī)溶劑，易于制備高性能薄膜或熒光涂層。

(來(lái)源：中國(guó)科學(xué)報(bào))