有機-無機雜化發光材料種類繁多，結構多樣，鹵化亞銅類雜化材料是其中非常具有代表性的一類。這類雜化材料無機組分為鹵化亞銅，有機組分為含氮原子、磷原子或者硫原子的有機配體，兩者之間通過化學鍵鍵合形成有機-無機雜化材料。這一類化合物結構多樣，合成簡便，發光效能高，光學性能可調，可作為一類新型的不含稀土金屬元素的綠色環保固態發光材料。然而，相比于商業化稀土類熒光粉，目前被報導的這類材料存在著穩定性差和發光效能低的問題。解決這些問題是這類材料能否最終實際應用及產業化的關鍵，也是目前該領域研究的重點和難點。該研究團隊多年來一直從事此類有機-無機雜化熒光材料的研發工作，并報道了一系列發光性能優異，穩定性強的All-In-One (AIO) 型雜化分子團簇。由于這類材料中無機組分和有機組分的鍵合既有配位鍵成分又有離子鍵的成分，使其不僅保持了中性結構和離子型結構的性能，同時兩種鍵合的協同作用使得這類材料具有良好的溶液分散性和顯著提高的在特定的極性溶劑中的溶解性（J. Am. Chem. Soc., 2017, 139, 27, 9281）。

圖1. 雜化功能材料結構與熒光光譜圖（左）；所制備熒光涂層及CIE圖（右）

以往報道的AIO型雜化材料需要使用結構復雜的有機配體，這些有機配體不僅需要帶電荷，同時需要有可以參與配位的活性配位基團。目前已報道的結構使用的有機配體均需要復雜的有機合成去得到，因此適用的有機配體種類有限、成本高，限制了這種類型材料結構的擴展和廣泛的應用。為了更好的利用共價鍵和離子鍵的協同作用制備高性能有機-無機雜化熒光涂層材料，開發更具有普適性的材料制備方法，中山大學劉威副教授研究團隊在合成中使用兩種有機配體，一種帶正電荷，一種電中性。帶負電的無機組分與中性的有機配體通過共價鍵連接，形成整體帶負電的配位型離子團簇，其再與帶正電的有機配體鍵合形成雜化結構（圖2）。在這樣的結構中，存在著無機組分和有機組分的共價鍵，同時也存在著離子團簇與離子配體之間的離子鍵，因此整體雜化材料的發光效能和穩定性都會得到顯著的提高。由于這種方法使用的帶電荷的離子配體不需要與無機組分配位，其結構中不需要有活性的配位基團，因此所利用的離子型有機配體可以是離子液體、季銨鹽等常見的離子型有機化合物，大大提高了合成方法的普適性。所開發的高性能雜化發光材料在有機溶劑中具有良好的溶解性，本研究成果是開發高性能有機-無機雜化發光材料的有效方法，也為其他類型雜化材料的優化改性提供新的思路。

該研究成果近期發表在Journal of Materials Chemistry C 上，并被選為封面論文。論文第一作者中山大學化學工程與技術學院碩士研究生童話，通訊作者為中山大學化學工程與技術學院劉威副教授。

原文（掃描或長按二維碼，識別后直達原文頁面）：

A highly luminescent and stable copper halide ionic hybrid structure with anionic CuBr2(tpp)2 module

Hua Tong, Chanchan Xu, Wei Liu

J. Mater. Chem. C, 2021, DOI: 10.1039/D1TC00205H