[发明专利]一种无铅零维有机-无机杂化金属卤化物单晶材料、制备方法及其应用

说明书

本发明涉及一种无铅零维有机‑无机杂化金属卤化物单晶材料、制备方法及其应用，属于发光材料技术领域。所述材料的化学式为(C₄H₁₂N₂O)(C₄H₁₁N₂O)BiCl₆或(C₄H₁₂N₂O)(C₄H₁₁N₂O)BiBr₆；BiCl₆^3‑或BiBr₆^3‑无机八面体被N‑乙酰基乙二胺有机阳离子(C₄H₁₂N₂O)²⁺与(C₄H₁₁N₂O)⁺分隔成独立的岛状结构。所述单晶材料通过反溶剂法制备得到。所述单晶材料稳定性高，且具有压力诱导发光的优异性能。

技术领域

本发明涉及一种无铅零维有机-无机杂化金属卤化物单晶材料、制备方法及其应用，属于发光材料技术领域。

背景技术

压力诱导发光(Pressure-Induced Emission，PIE)是指通过压力调控材料的发光现象，使在常压下无明显发光现象的材料实现荧光从无到有的过程，并能够在高压极端条件下获得高品质发光的特性。低维有机-无机杂化金属卤化物因其降低的电子和结构维度，使其具有强的量子限域效应，激子更易于束缚，再加上其低维度扭曲结构导致强的电声耦合作用，使得束缚激子转变为自陷态激子，其独特的自陷态的宽带发射为制造单组分白光发光二极管提供了可能性。然而，常压条件有些结构扭曲度较小，电声耦合作用较弱，具有较低的激子结合能，自陷激子很容易回到束缚态，从而很难实现高效的自陷发光。高压作为一种重要的基本热力学参量，可以有效地调节这些功能材料的晶体结构和电子结构，从而改变它们的物理化学性质，并诱发在极端环境条件下可用的新现象。特别是不发光的材料，在不改变组分的情况下，高压下出现了发光的新现象，这种压力诱导发光的现象引起了人们的广泛关注，在压力传感、压力开关和防伪等领域具有潜在的应用前景。因此，开发新型具有压力诱导发光特性的低维有机-无机杂化金属卤化物材料具有十分重要的意义。

在低维有机-无机杂化金属卤化物中，零维金属卤化物是近年来在压力诱导发光领域的明星材料。在零维结构中，无机金属卤化物单元被大型有机阳离子包围，彼此完全隔离，使其在高压下相对于其他二维或一维金属卤化物具有更多的压缩空间，从而在更大的压力条件下仍然能够表现出固有的发光特性。然而目前对于具有压力诱导发光特性的零维金属卤化物的研究较少，且大多选择使用具有毒性的Pb作为金属元素，材料可选择性较少且Pb的毒性阻碍了零维金属卤化物在压力诱导发光领域的进一步探索和应用。因此，拓展新型具有压力诱导发光特性的无铅零维金属卤化物材料迫在眉睫。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种无铅零维有机-无机杂化金属卤化物单晶材料、制备方法及其应用。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：