配位环境工程设计新型含铋发光材料

近日，苏州大学材料与化学化工学部的孙洪涛（点击查看介绍）课题组在设计、可控制备含铋发光材料及发光机理研究方面取得新进展，提出配位环境工程设计新型含铋发光材料的策略，并提出激子模型解释含铋材料的近红外荧光特性。研究结果发表在Chem. Eur. J. 上。

与稀土和过渡金属离子掺杂发光材料相比，含铋发光材料中铋活性中心的电子结构受自旋轨道耦合效应和晶体场效应的双重影响。另外，铋元素具有多种价态，这些优势赋予铋掺杂发光材料易于调控、可形成多种类型活性中心的特点，为开发新型的光功能材料提供了广阔的研究空间。但是，长久以来研究者对该类发光材料的可控制备及发光机理的认识非常浅薄。

孙洪涛课题组提出通过配位环境工程理性调控铋的局域结构，从而实现电子结构的调控。该论文报道了通过非局域规整反应将钙钛矿BaBiO₃转变为层状BaBiO_2.5，通过高分辨同步辐射X射线数据的全谱拟合最大熵分析，精确确定了Bi、O和Ba原子周围的电荷密度分布，并发现结构中奇特的Bi-O键（共价键和离子键共存）和特殊的Bi配位构型（跷跷板构型），结合光谱分析及量化计算结果提出BaBiO_2.5近红外荧光源于激子发射的观点。

该工作首次从配位环境及键性的角度来设计含铋发光材料。由于铋离子的孤对立体活性，构筑具有特殊化学键、对称性的含铋结构单元将有助于开发更多的特种发光材料。这一设计思想及分析方法可拓展到其他类型含重p区元素的光电材料以及一些层状材料的研究中，有望发现更多新型的发光材料。

该论文作者为：Hong Li, Qing Zhao, Bo-Mei Liu, Jun-Ying Zhang, Zhi-Yong Li, Shao-Qiang Guo, Ju-Ping Ma, Yoshihiro Kuroiwa, Chikako Moriyoshi, Li-Rong Zheng, Hong-Tao Sun

原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面，或点此查看原文）：

Transformation of Perovskite BaBiO₃ into Layered BaBiO_2.5 Crystals Featuring Unusual Chemical Bonding and Luminescence

Chem. Eur. J., 2018, DOI: 10.1002/chem.201801257

导师介绍

孙洪涛

http://www.x-mol.com/university/faculty/12942