发光材料前沿每周精选丨0127-0202

纳米人

2020-02-08

1. AFM综述：避免使用发光电化学电池中的专用电解质

发光电化学电池（LECs）是一种能够利用离子再分布在简单的器件结构中产生高效电致发光的器件。常见的聚合物型发光电化学电池的活性层中主要包含三种成分：发光导电聚合物、盐和电解质。此外，很多小分子型的发光电化学电池也会利用电解质来分散盐。在上述这些体系中，电解质都是被集成在一起来有效地传导离子并保持各相兼容性。然而，也有一些发光电化学电池方法和体系可以在没有专用电解液的条件下进行工作。

在这篇综述中，美国德克萨斯大学达拉斯分校的Jason D. Slinker总结了在发光电化学电池中避免使用专用电解质的一般材料和方法。作者结合当前的研究成果介绍了电解质的偶联合成、离子液体的加入和无机盐的引入等技术以及这些技术在发光电化学电池中的应用情况。这些方法产生了一些迄今为止最有效、最持久和最具商业应用价值的发光电化学电池体系。

Melanie H. Bowler, Jason D. Slinker et al,Circumventing Dedicated Electrolytes in Light‐EmittingElectrochemical Cells, Advanced Functional Materials, 2020

DOI: 10.1002/adfm.201906715

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adfm.201906715?af=R

2. AFM：用于发光电化学电池的蓝色铱（III）配合物：进展、挑战和未来前景

在过去的25年中，固态发光电化学电池（LECs）取得了长足进步，这是有机发光二极管（OLED）的另一种薄膜发射技术。由于其理想的单层结构、惰性金属阴极、易于制造、与完整的解决方案工艺兼容等特点，其在固态照明领域的巨大潜力吸引了科研工作者的研究兴趣。LECs与OLEDs的一个关键区别在于前者在单活性层中含有移动离子。在外电场作用下，移动离子在活性层中迁移和重新分布，分别在阳极和阴极附近形成了p‐型和n‐型掺杂区域，并在层内建立了p-i-n结。由于这种独特的电化学掺杂机制，电子和空穴可以有效地从惰性电极注入，并在p‐i‐n结处重新结合，从而产生高效的电致发光（EL）。其中，基于磷光铱（III）配合物的LECs在过去15年中引起了人们极大的研究兴趣，因为它们在整个可见光谱中具有高效率和可调的发射颜色。要制造用于照明的白光LECs，首先要具备高性能的蓝光LECs。

人们已经做出了巨大的努力（如通过开发新的发射蓝光的配合物或通过对器件进行工程设计）来改善基于铱（III）配合物的蓝光LECs的性能。尽管如此，与红光、橙光、黄光和绿光的对应器件相比，蓝光LECs仍然表现出更低的性能（亮度、效率、稳定性等）。特别是，仍然缺少具有令人满意的蓝色纯度、高效率和高稳定性的单一蓝光LEC。在此，华中师范大学何磊研究员团队综述了近年来LECs用蓝光铱（III）配合物的研究进展，以及利用该配合物在LECs上进行器件工程的研究进展，讨论了未来的挑战，并展望了未来的前景。

Rubing Bai, Xianwen Meng, Xiaoxiang Wang, Lei He.Blue-Emitting Iridium(III) Complexes for Light-Emitting Electrochemical Cells:Advances, Challenges, and Future Prospects. Advanced Functional Materials2020, 1907169.

DOI: 10.1002/adfm.201907169

https://doi.org/10.1002/adfm.201907169

3. 匹兹堡大学JACS：检测棉酚毒素的Turn On型稀土探针

棉酚是存在于棉花种子中的一种天然毒素。由于棉种制品广泛应用于食品行业而带来极大安全风险。近日，匹兹堡大学的Nathaniel L. Rosi等人报道了一种检测棉酚的近红外“turn-on”型荧光探针。该探针基于Ln(III)-MOFs和Ln(III)盐。首先，作者发现Yb-NH2-TPDC MOF可在极低水平（25 mg mL-1）高效检测棉酚，且该MOF表现出良好的可循环行和稳定性。

作为对照，精制棉油、棕榈酸、亚油酸、α-生育酚都不会使荧光淬灭的Yb-MOF发出荧光信号。作者进一步研究表明该荧光“turn-on”过程是由棉酚特定的天线效应引发的。受此启发，作者进一步开发了用YbCl3和NdCl3的溶液方便快速检测低浓度棉酚残存的方法。该工作对发展更多的稀土材料，包括MOF、配合物、盐等，用于检测芳香分子具有启发意义。

Tian-Yi Luo,† Prasenjit Das, Nathaniel L. Rosi*et al Luminescence “Turn-On”Detection of Gossypol using Ln³⁺-Based Metal-Organic Frameworks andLn Salts, J. Am. Chem. Soc., 2020

DOI: 10.1021/jacs.9b11429.

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.9b11429

4. 黑龙江大学AM:高效、颜色稳定的热激活延迟荧光白光OLED

基于热活化延迟荧光（TADF）的白色有机发光二极管（WOLED）具有环保，低成本和大规模生产的优点，但将其用于日常照明应用，目前仍然面临着结构简化和激子分配可控的巨大挑战。鉴于此，黑龙江大学Ying Wei和Hui Xu团队报道了具有单掺杂单发光层（EML）和超简单三层结构特征的全TADF WOLED。

EML是二进制系统，例如黄色TADF发光层（4CzTPNBu）掺杂蓝色TADF矩阵（ptBCzPO2TPTZ），具有大的位阻和前沿的分子轨道能级不匹配，从而有效地抑制了过量的蓝黄三重态激子转移和主体-掺杂物相互作用诱导的三重态淬灭。同时，利用福斯特（Förster）共振能量转移来优化激子分配，以平衡蓝色和黄色发光，使光致发光量子产率超过90％。因此，这些单掺杂EML通过极其简单的结构赋予其冷白，纯白和暖白高质量，超稳定的白光以及100％的激子利用效率，使其能够应用各种日常照明应用。

Highly Efficient and Color‐Stable Thermally Activated Delayed Fluorescence White Light‐Emitting Diodes Featured with Single‐DopedSingle Emissive Layers，Adv. Mater, 2020.

https://doi.org/10.1002/adma.201906950

5. Nano Energy：超稳定单分散的卤化铅钙钛矿纳米晶来源于界面相容性

卤化铅钙钛矿纳米晶(LHP-NCs)由于其优异的光学性能而受到广泛关注，但由于其离子性质的不稳定性和疏水性，其实际应用受到很多的限制。尽管已经提出了许多改善稳定性的策略，但接触水和极性溶剂仍然是一个巨大的挑战。在此，厦门大学的Jian-Feng Li等人成功地制备了一种能在极性溶剂(包括煮沸的水)中单分散超稳定性的LHP-NCs。

在水中分散90天后，仍可以保持20%以上的光致发光(PL)发射强度，这是对LHP-NCs的巨大改善。研究者们研究结果表明，界面相容性对致密保护壳的形成起着重要作用。此外，由于离子交换被抑制，而PL的性质可以被双重控制，通过混合LHP-NCs可以很容易地得到一个广泛的色域，这将极大地促进它们在各个领域中的应用。

C.-Y. You, F.-M. Li, L.-H. Lin, J.-S. Lin, Q.-Q.Chen, P.M. Radjenovic, Z.-Q. Tian, J.-F. Li, Ultrastable Monodispersed LeadHalide Perovskite Nanocrystals Derived from Interfacial Compatibility, NanoEnergy.

DOI: 10.1016/j.nanoen.2020.104554.

https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2020.104554