EurJIC：两种无铅的有机-无机杂化卤化物：探索晶体中的介电开关和光致发光特性

多功能刺激响应材料因其在开关、传感器、数字处理系统和光电器件中的巨大应用潜力而具有吸引力。它们的优势在于不仅可以实现物理特性在两个或多个稳定状态之间可逆地切换，还可以在一个单元中集成不同性质的多个物理通道。为了探索这种材料的内在结构与各种性质的联系，研究人员已经进行了多次尝试，特别是针对其发光和介电开关特性。然而，有关可切换介质中实现发光特性的报道并不多，此课题有待深入探索。

有机-无机杂化卤化物（OIH）作为一种结构可调的复合材料，可以将介电开关和光致发光集于一身。这归功于OIH材料的“自组装”特性：材料内部的无机与有机相通过分子尺度上的键或互穿的网络相结合从而形成不同维度的结构。OIH材料中的可见光发射主要取决于无机四面体或八面体，而材料的可切换介电性能则主要来源于有机组分的有序-无序转变。研究者们可以利用OIH的这一特性去设计并合成一些新的多功能材料，如(IPTMA)₂MnBr₄、[Me₃NVinyl]₂[MnCl₄]、[ClCH₂CH₂(OH)CH₂N(CH₃)₃][PbBr₃]等铅基和锰基金属卤化物，它们都表现出有趣的光致发光和介电开关特性。然而，这些材料通常是含重金属铅，同时稳定性也不够。

根据上述策略，中科院福建物质结构研究所的庄欣欣课题组合成了两种新的对环境友好的金属卤化物(CTA)₂ZnCl₄和(CTA)₂[InCl₅(H₂O)]·H₂O。在紫外灯的照射下，它们都可以发射出寿命长达0.2s的蓝色发光。这主要来源于化合物中无机基团（[ZnCl₄]^2-和[InCl₅(H₂O)]^2-）内部的电子跃迁。同时，(CTA)₂ZnCl₄还表现出了具有高相变温度（411 K）的可切换介电特性，材料中CTA阳离子的定向运动使其不同的晶面表现出明显的各向异性。这项工作为多功能响应材料的研究提供了一个良好的范例。

论文信息：

Two Lead-Free Organic-Inorganic Hybrid Halides: Exploring Dielectric Switching and Photoluminescence Integrated in Crystals

Teng-Fei Cao,Hao Xiao,Zhi-Huang Xu,Li-Wang Ye,Yuan-Jie Wang,Prof. Dr. Xin-Xin Zhuang

European Journal of Inorganic Chemistry

DOI: 10.1002/ejic.202100567

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European Journal of Inorganic Chemistry

《欧洲无机化学》是欧洲化学出版协会(Chemistry Europe)的官方期刊并由Wiley–VCH出版，刊发无机化学、有机金属化学、生物无机化学和固态化学相关研究领域的论文全文、通讯和小综述。

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