福建物构所洪茂椿课题组：新型荧光可调阴离子铜研究取得进展

【成果简介】

中国科学院院士、中科院福建物质结构研究所研究员洪茂椿课题组通过自主设计，发展了一种利用阳离子诱导产生阴离子铜碘的合成策略，首次得到结构新颖的沙漏型Cu₆I₇^-阴离子金属簇。该系列金属簇基配位聚合物材料的荧光颜色可以通过阳离子诱导物的大小进行调控，随着阳离子（Li⁺，Na⁺，NH₄⁺，K⁺，TEA⁺）的变化呈现出由蓝到黄的红移。

【图文导读】

图1 变化趋势

五个CPs中具有不同的阳离子Cu₆I₇^-簇的变化趋势图解

图2 1‐TEA的耐光性测试

（a）在120℃加热48小时后，五种化合物的PL强度
（b）浸入pH 1-14缓冲溶液24小时后，1-TEA的PL强度

【研究内容】

⁸/d¹⁰过渡金属簇具有特殊的金属-金属作用和丰富的光、电、化学性质，在光学传感、生物标记、催化和光电器件等领域具有巨大的应用潜力，受到了广泛关注，特别是成本较低、储存丰富、合成条件温和的铜碘簇。然而，由于缺乏有效的合成策略，大部分铜碘簇都是中性的，阴离子型或阳离子型铜碘簇目前报道较少，大大限制了这类化合物的研究和发展。

中国科学院院士、中科院福建物质结构研究所研究员洪茂椿课题组在中科院战略性先导科技专项、科技部973计划和国家自然科学基金、中科院青年创新促进会、福建自然科学等基金的资助下，通过自主设计，发展了一种利用阳离子诱导产生阴离子铜碘的合成策略，首次得到结构新颖的沙漏型Cu₆I₇^-阴离子金属簇。该系列金属簇基配位聚合物材料的荧光颜色可以通过阳离子诱导物的大小进行调控，随着阳离子（Li⁺，Na⁺，NH₄⁺，K⁺，TEA⁺）的变化呈现出由蓝到黄的红移。通过单晶衍射实验和晶体结构分析发现，荧光颜色的变化来源于沙漏型Cu₆I₇^-金属簇构型的转变和金属簇内铜-铜作用的强弱变化。除了荧光颜色可调以外，该系列聚合物的荧光还具有发射峰宽、亮度高的特性，特别是以四甲基碘化铵诱导得到的黄光化合物1-TEA，其量子产率高达79.9%，并且对温度、酸碱、溶剂和机械力有非常高的稳定性。将其作为黄色荧光粉，研究人员制作了一系列高显色指数（CRI）的白光LEDs，显示出其在高显色指数白光器件中的应用前景。

上述研究成果近期以全文形式发表在Chemistry of Materials杂志上（Chem. Mater., 2017, 29 (19), 8093-8099, DOI: 10.1021/acs.chemmater.7b01790），论文第一作者为博士研究生余沐昕。 

原文链接：http://www.cas.cn/syky/201710/t20171012_4617371.shtml

文献链接：Cation-Induced Strategy toward an Hourglass-Shaped Cu₆I₇^– Cluster and Its Color-Tunable Luminescence（Chem. Mater.,2017,DOI: 10.1021/acs.chemmater.7b01790）

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