卤化铅钙钛矿无机-有机杂化材料在光电子器件、太阳能电池、催化剂、溶胶和慢离子导体等方面具备最重要应用于价值,作为新型光伏材料倍受科学家注目,其光电切换效率已很快创下到20%,并未来将会超过晶体硅电池25%的水平。这类材料的半导体性能主要源于杂化材料中的无机骨架部分,目前研究主要集中于在三维钙钛矿无机结构和二维层状无机结构上。找寻具备新型卤化铅结构的杂化材料或可沦为解决问题当前这类材料稳定性很差和导电性能差的一个解决方案。 中国科学院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室研究员郭国聪和徐刚领导的研制成功团队在国家自然科学基金等项目资助下,制取了2事例结构十分少见的具备三维无机对外开放骨架结构的卤化铅杂化化合物。
这2事例化合物在空气中更为平稳,且粉末压片导电性能测试结果表明其中一个化合物导电亲率比文献中碘化铅钙钛矿单晶导电亲率还要低1个数量级。更加有意思的是,研究找到朱/橙光升空的卤化铅无机框架可以和蓝光升空的有机组分协同作用,构建闪烁调制。利用这一原理,该研制成功团队取得了显色指数CRI(colorrenderingindex)值高约96的白光升空,突破了目前单组份白光升空材料CRI大于90的壁垒。
这类同时具备导电和闪烁性能的材料在发光二极管等领域具备潜在的应用于价值,涉及研究工作公开发表在Chem.Sci.2015,6,7222。 随后,不受碳纳米管结构的灵感,该研制成功团队制备了由[PbII18I54(I2)9]大轮簇通过I-I共价键包含的金属卤化物纳米管晶态阵列结构。有数报导的轮簇主要是V、Mo、Cr、W、Nb等金属的因应物框架或者多酸类化合物,但以金属卤化物包含的轮簇,这是首例报导。研究找到其电导率沿着纳米管伸延的方向比垂直纳米管的方向在常温下低一个量级,并且具备强劲的温度敏感性。
该材料的顺利制取为相连一维纳米管材料和卤化铅钙钛矿材料这两个结构截然不同但各具特色的热点研究领域创建了物质桥梁。涉及研究结果公开发表在Angew.Chem.Int.Ed.2016,55,514,并被选为该期刊的Frontispiece。
以上2项工作被MaterialsViews,X-Mol等新闻媒体以《一维纳米管阵列或为卤化铅钙钛矿获取新思路》等为题展开报导。
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