增强π电子分子的固态磷光
光致发光分子能够吸收和再发射光，在发光二极管、传感器和显示器等技术的发展中发挥着重要作用。其中，π电子分子的有序排列，例如有机铂(II)配合物的晶体，其中铂(II)离子由有机配体以方形平面排列配位，因其在节能柔性显示器中的应用而脱颖而出。然而，由于相邻分子的激子(束缚电子空穴对)之间的相互作用，它们在固态下的发光寿命很短。为了解决这个问题，将大体积的外来分子引入分子结构中，以防止或最小化分子之间的电子相互作用。
立命馆大学HiromitsuMaeda教授领导的研究小组利用这一策略，最近增强了多种有机铂(II)配合物的固态磷光，将磷光增强了高达75倍。“发射π电子分子的空间和电子隔离有序排列是制备发射固态材料的一个要点。这一概念可用于有机电子材料，特别是用于柔性显示器的有机发光二极管。” Maeda 教授解释道。
在2023年12月5日发表在《化学科学》上的研究中，研究团队合成了由四种不同的C^N配体组成的二吡咯二酮Pt II配合物。这些分子在溶液中显示出强烈的磷光，但由于自缔合而在固态中显示出极弱的磷光。为了增强其固态发光度，该团队引入了由氯阴离子和四烷基铵抗衡阳离子组成的离子对：TPA +(四丙基铵)、TBA +(四丁基铵)和 TPeA +(四戊基铵)。这产生了由氯离子结合 Pt II配合物和抗衡阳离子组成的离子对组件。氯离子通过氢键与 Pt II络合物结合，而阳离子在 π 电子分子之间形成层。 X 射线分析证实了该配合物的刚性结构，其中 Pt II配合物被逐电荷排列的阳离子分开。
通过将 π 电子分子彼此隔离，研究人员增强了固态有机铂 (II) 配合物的发光特性。与络合物未与氯离子键合的原始无阴离子状态相比，Cl -与阳离子结合的 Pt II络合物中磷光的相对强度显示出 1% 至 7.5% 的改进，提高了 75 倍。原始分子。发光持续时间也显着延长，某些离子对组件的发射寿命比单体 Pt II络合物长近 200 倍。使用 DFT 计算的理论研究表明，逐电荷堆积结构可防止 Pt II配合物上电子波函数的离域。
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