在钙钛矿材料中,湿度和湿气引起的降解一直是一个长期存在的问题,影响了其在应用中的长期稳定性。与直觉相反的是,水分被用来定制一系列用于可重构光电子学的新型二维Dion-Jacobson(DJ)钙钛矿的可逆水变色行为。特别是,有机阳离子和水分子之间的氢键可以通过水分去除/暴露来动态调节。值得注意的是,这种调制将有机阳离子的运动限制在接近原始位置的位置,防止它们从晶格中逃逸。
近日,南洋理工大学Guangwei Hu,中国地质大学Guogang Li,Zhigao Dai报道了一系列具有二氨基有机链的二维DJ钙钛矿的可逆荧光发射跃迁。
文章要点
1)这种可逆的荧光发射是通过调整NH3+的H和H2O分子的O之间的氢键来实现的(将其标记为HB-W,以区分HB-X)。
2)研究发现,HB-W和二氨基有机阳离子之间形成的链结构的动态平衡是光谱演化的强健和可逆的结果。在受潮过程中,链结构起着限制有机阳离子和防止其逃逸的重要作用,这一点也被第一性原理计算所证实。
3)重要的是,研究人员演示了用于防伪的彩色墨水显示作为概念验证应用程序。这一发现不仅揭示了二维钙钛矿材料的湿度可调发光特性,而且促进了其在湿度检测、防伪、传感等新兴光电智能领域的应用。
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Mengyu Guan, et al, Moisture-Tailored 2D Dion–Jacobson Perovskites for Reconfigurable Optoelectronics, Adv. Mater. 2023
DOI: 10.1002/adma.202210611
https://doi.org/10.1002/adma.202210611