济南大学张玉海课题组在透明长余辉晶体方面的研究进展
日期：
2022-09-22
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长余辉粉末材料活性缺陷丰富，通常由高温固相烧结获得。然而，烧结粉末对光散射严重，其应用局限于二维信息存储或平面图案防伪标识。济南大学张玉海课题组近期开发了基于卤化物的透明长余辉晶体，一方面用水热法替代了高温烧结，使材料的合成更加绿色友好；另一方面，高达90%的透明度可以使内部信息一览无余，为三维信息存储和立体显示提供了可能性。题目：Solution-Grown Chloride Perovskite Crystal of Red Afterglow（Angew. Chem., Int. Ed. 2021, 60, 24450− 24455.）通过钠锰离子的掺杂策略，在简单的水热条件下生长出了具有长余辉性能的钙钛矿单晶（Cs2Na0.2Ag0.8InCl6:20%Mn），该单晶展现出了接近100%的色纯度和5400 s持续衰减时间的良好的余辉性能，其鲜艳的红色夜光在珠宝和首饰行业有着较大的应用前景。该工作为获得具有低晶格能的新型余辉材料提供了十分简便的途径，代表了低温合成余辉晶体的经典范例。题目：Near-Infrared Afterglow and Related Photochromism from Solution-Grown Perovskite Crystal（Adv. Funct. Mater. 2022, 32, 2110663）通过水热反应，在溶液中生长出钙钛矿单晶Cs2Na0.2Ag0.8InCl6:Yb3+。通过Na+和Yb3+的共掺杂，自捕获激子和镧系离子分别激活了可见光区和近红外区的双波段发射。PLQY高达82%。在停止激发后，在近红外波段观察到持久的余辉和光致变色。这项工作提出了一种定量关联余辉阱和光致变色的新范式,为近红外余辉透明晶体的实际应用打开了许多可能性。题目：Nearly-Unity Quantum Yield and 12-Hour Afterglow from a Transparent Perovskite of Cs2NaScCl6: Tb（Angew. Chem. Int. Ed., 2022, DOI: 10.1002/anie.202210853）作者通过水热法合成了纯相的透明Cs2NaScCl6单晶通过Tb3+掺杂策略不仅使材料的光致发光量子产率（PLQY）提高到98.2%，而且在X射线激发停止12小时后还能表现出明亮的绿色余辉。此外，受透明余辉晶体无散射特性的启发，在概念验证实验中提出了“辐射存储电池”，不同于粉末材料，该晶体电池显示了填充质量与余辉输出功率的线性关系，具有较大的研究意义和应用前景。题目：Mn2+-Activated Afterglow in a Transparent Perovskite Crystal（J. Phys. Chem. Lett. 2022, 13 , 8163-8168）通过简单的水热反应合成了Cs2NaInCl6:Mn钙钛矿晶体。该晶体在 400-750 nm 的范围内具有高达 90% 的高透明度。通过稳态和瞬态光致发光光谱揭示了从 Mn 离子到 STE 的异常能量转移。通过调节Mn离子浓度，余辉持续时间延长至 2500 s，信噪比超过 20。这项工作为合成具有持久发光的透明晶体提供了一种简便的方法，为三维信息存储和体积显示开辟了许多途径。题目：Trap-tuning in afterglow perovskite crystals through alkali metal ion doping（Chem. Commun. 2022, 58, 10048-10051）通过掺杂Li+/K+调节Cs2AgInCl6:Mn长余辉钙钛矿中的陷阱能级，对~0.50 eV的浅陷阱进行微调，优化后低温余辉时间最长可达3600 秒。在这项工作中，通过水热反应生长了透明的 Cs2AgInCl6 钙钛矿晶体。通过 Mn2+和 Na+共掺策略可以分别实现光致变色的激活和去激活，而且光致变色可以由适当波长的光触发，例如 365 nm 和 520 nm，为信息的存储与擦除提供了快速的光学途径。题目：The making and breaking of perovskite photochromism through doping（Nanoscale, 2022, DOI: 10.1039/d2nr03931a）
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