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Angew. Chem.:掺杂对金纳米团簇近红外发光增强的影响及其在近红外OLED中的高效应用2025-08-14
从创造新型功能纳米材料的角度来看,合金化可以产生优于单一金属的物理化学性能而引起广泛的研究兴趣。位置精确的合金纳米团簇可以在原子水平上建立起合金诱导的结构与性能关系。金属纳米团簇作为一类新型的近红外发光材料引起越来越多的关注。异金属掺杂可以对团簇的发光性质产生重要的影响,而基于合金纳米团簇的近红外OLED的构建迄今为止鲜有报道。

最近,清华大学的王泉明教授及其团队研究了铜掺杂量对金纳米团簇的近红外发光性质的影响。他们合成了一系列分子式为Au22-xCux(x = 0—6)的纳米团簇。单晶X射线衍射显示Au22-xCux(x = 0—6)是同构的,结构中用数字标记的6个位置上的Au原子可以部分被Cu原子取代。理论计算表明,掺铜比从能量上来说更有利。因此,1、2、3位点的Cu原子占用率高于4、5、6位点。团簇的发光性能显著地受Cu原子掺杂的数量影响。激发态动力学研究证实,掺杂的铜原子越多,系间窜跃速率越快,非辐射跃迁速率越慢,光致发光量子产率越高。

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合金纳米团簇作为的一种新颖的近红外发光材料,由于其溶解度、稳定性和电荷传输等问题,目前尚未实现在近红外OLED中的高效应用。考虑到不同宿主材料溶液处理可能具有的挑战,通过优化最终选择了PVK:OXD-7基质中掺杂4 wt% Au16Cu6制备OLED并研究其电致发光性能。基于Au16Cu6溶液处理的近红外OLED在706 nm处获得了高达15.43%的外量子效率,超过了所有基于金属纳米团簇的近红外OLED的表现,这项工作展示了金属纳米团簇在近红外OLED中的应用前景。

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文信息

The Doping Effects on the NIR Emission Enhancement of Gold Nanoclusters and the Application in Efficient NIR-OLED

Dr. Wen-Wen Jia, Dr. Yu Dai, Dr. Lin-Lin Zeng, Dr. Zhen-Chao Long, Dr. Wan-Qi Shi, Prof. Dr. Meng Zhou, Prof. Dr. Juan Qiao, Prof. Dr. Quan-Ming Wang

文章的通讯作者为清华大学的王泉明教授和乔娟教授,清华大学博士后贾雯雯和博士生戴煜为共同第一作者。

Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202508578