掺锰的低维卤化镉材料用于基于激发状态的多色发光

《Inorganic Chemistry》：Manganese-Doped Low-Dimensional Cadmium Halide for Excitation-Dependent Multicolor Emitting

通过锰掺杂策略制备的镉基低维金属卤化物具有高光致发光量子产率（>34%），通过π···π堆积作用和强无机框架抑制热淬灭和水分解，实现绿-白-红可调发光，应用于LED和防伪。

　　

低维金属卤化物（LDMHs）作为钙钛矿衍生的发光材料，在固态照明和显示领域展现出巨大潜力。然而，严重的热淬灭效应和水分不稳定性仍然是亟待解决的难题。在本研究中，我们提出了一种简便的锰掺杂策略，用于改进基于镉的LDMH材料，以实现高稳定性的水稳定性和热稳定性发光特性。通过少量Mn²⁺的掺杂，一维[C₁₀H₉ClN]CdCl₃:xMn（其中x的取值范围为0.06%–5.06%）展现了高效的红色发光，其光致发光量子产率（PLQY）超过34%。得益于Mn²⁺引入的双重发光机制，这些掺杂后的卤化物能够实现从绿色到白色再到红色的可调色发光。此外，并行的有机阳离子与坚固的无机框架之间的π···π堆叠相互作用有效抑制了热淬灭和水分解现象。这项研究为高温水相环境下的发光性能优化提供了理论依据，实现了可调色的多色发光，具有潜在的应用价值，如发光二极管和防伪技术。新型的Mn²⁺掺杂[C₁₀H₉ClN]CdCl₃卤化物表现出高效的光谱依赖性多色发光特性，为防伪和信息安全领域提供了先进的应用方案。同时，这些掺杂卤化物还具备优异的固有结构和光学稳定性，即使在长时间暴露于水或高温条件下也能保持稳定。这一特性为高性能发光材料的合理设计开辟了新的途径。