第一作者:Rasha Hamze
通訊作者:Mark E. Thompson
通訊單位:美國南加州大學
研究亮點:
在二配位、配體呈共面構(gòu)象的環(huán)(烷基)(氨基)卡賓-Cu-酰胺中,獲得了>99%的光致發(fā)光效率以及微秒級壽命。
銥(Ir)、鉑(Pt)、釕(Ru)等重金屬元素的發(fā)光配合物在光催化、能量轉(zhuǎn)化以及有機發(fā)光二極管(OLED)領域起著重要作用。對地球上儲量更高的Cu而言,要想實現(xiàn)同等性能,必須克服輕金屬存在的弱自旋-軌道耦合,并抑制Cu(I)配合物中通常具有的高重組能。
有鑒于此,美國南加州大學Mark E. Thompson團隊及其合作者實現(xiàn)了Cu配合物>99%量子產(chǎn)率和微秒級壽命!
圖1 環(huán)(烷基)(氨基)卡賓-Cu-酰胺的發(fā)光行為
研究團隊設計了一種氧化還原活性配體呈共面構(gòu)象的二配位Cu(I)配合物,非輻射衰減受到抑制,結(jié)構(gòu)重組降低,且存在充足的軌道重疊以實現(xiàn)高效電荷轉(zhuǎn)移。基于此,作者獲得了>99%的光致發(fā)光效率以及微秒級壽命,實現(xiàn)了高效的藍光OLED。
光物理分析和模擬進一步揭示了發(fā)射單線態(tài)和三線態(tài)電荷轉(zhuǎn)移態(tài)與酰胺定域三線態(tài)之間的溫度依賴性相互作用。
總之,這項研究為傳統(tǒng)重金屬配合物發(fā)光材料在光學傳感、光催化、太陽能利用等諸多領域的應用打開了一扇新的大門。
Hamze R, Peltier J L, Sylvinson D, et al. Eliminating nonradiativedecay in Cu(I) emitters: >99% quantum efficiency and microsecond lifetime. Science,2019.
DOI: 10.1126/science.aav2865
http://science.sciencemag.org/content/363/6427/601