近年来，由于可调控的多维度晶体结构和优异的光电性质，有机-无机杂化金属卤化物被广泛应用于光电探测器、太阳能电池以及白光发光二极管（WLEDs）等领域。其中，零维（0D）有机-无机杂化金属卤化物具有物化性质稳定、宽带发光可调和发光效率高等优点，使其在WLEDs用光转换材料领域有望媲美传统的稀土发光材料。在这类材料中，金属卤化单元被有机阳离子隔离而彼此独立。电子-声子的强耦合作用和软晶格的特性使这类材料易于发生激发态结构重组，产生宽带自陷态激子（STEs）发射。因此，0D材料中无机组元的完全独立为混合结构单元共存的结构设计提供了可能性，也无疑为0D家族实现光电性能裁剪提供了机会。

近日，夏志国教授团队通过一步溶液法合成了具有含有两种无机组元的超复杂0D金属卤化物：(C₉NH₂₀)₉[Pb₃Br₁₁](MnBr₄)₂，在单相0D体系中实现了具有独立双重光致发光中心的可调控发射。

在这项研究中，研究人员寻求构建一种具有多发光中心的荧光材料，利用不同金属卤化单元的光致发光原理差异，实现发射可调控的多重荧光发射。该化合物的结构特征在于具有两种完全独立的阴离子簇，即[Pb₃Br₁₁]^5- 三聚体和[MnBr₄]^2-四面体。该化合物表现出独特的双重发射，其中黄色发射起源于[Pb₃Br₁₁]^5- 三聚体的STEs，而绿色发射则归因于Mn²⁺离子的d-d跃迁。研究人员还发现：采用温度和激发波长的调变，可以调控绿色-黄色荧光发射。结合稳瞬态光谱分析以及密度泛函理论计算，他们提出了能量传递-背能传递（ET-BET）模型以解释上述光物理现象。值得注意的是，良好的热稳定性，49.8％的高光致发光量子产率以及蓝光激发的特性使得该多元卤化物有望应用于WLEDs。该工作为0D发光金属卤化物的结构设计、光学调控和应用提供了新思路，并推进此类材料多元化和多功能化的进程。

相关工作发表Angewandte Chemie International Edition 上，北京科技大学的硕士生李明泽和博士生周珺同学（现为北京工商大学副教授）为文章的第一作者。文章的参与者还包括俄罗斯科学院科伦斯基物理研究所Maxim Molokeev 高级研究员和瑞士苏黎世联邦理工学院Maksym V. Kovalenko教授团队。

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Hybrid Metal Halides with Multiple Photoluminescence Centers

Mingze Li, Jun Zhou, Guojun Zhou, Maxim S. Molokeev, Jing Zhao, Viktoriia Morad, Maksym V. Kovalenko, Zhiguo Xia

Angew. Chem. Int. Ed., 2019, DOI: 10.1002/anie.201911419

（本稿件来自Wiley）