设计师铜配合物有机发光二极管提供路线便宜

有机金属配合物等贵金属铱和钌理论上可以强烈发光,使它们适合有机发光二极管和染料敏化太阳能电池。稀缺和成本,然而,使得广泛使用不切实际。但是现在美国的研究人员已经表明设计师铜配合物可以结束对贵金属的需求。¹

在明亮的珍贵金属有机金属配合物、光发射电子衰变时从分子的三重激发态到基态。然而这个过程更高效,复合物的打火机,更多的地球上充足的金属。铱是地球上最丰富的天然元素,“无机化学家说马克·汤普森南加州大学的。“如果我想找一个替代品,铜有多个问题:首先,三重激发态的寿命更长,几十几百微秒相比在铱的微秒,而空穴和电子复合的一生在一个领导在微秒范围,所以我不会得到一个有效的领导。第二个是,在所有的铜化合物的研究历史上,无辐射衰变路径比辐射衰变路径”。

为了解决第一个问题,汤普森和他的同事使用铜配合物,如铱配合物,与纳秒辐射单线态激发态寿命。在铱,这些比三重激发态有高得多的能量,但在铜差异要小得多。通过设计复合物减少单线态和三线态之间的空间重叠状态,研究人员将这些能量尽可能。这使得三重态中的电子在室温下搬到下的单重态热能,在发射光子基态衰减。这就是所谓的热激活延迟荧光。

更重要的是,研究人员取得了几乎完全无辐射衰变通路的抑制。如果你可以变形的分子激发态,您可以很容易地转换到基态没有发射光子,”汤普森解释道。为了避免这种情况,研究人员使用笨重的循环(烷基)(氨基酸)碳烯和氮酰胺配体,修复的分子成线性配置。结果,他们发现,超过99%的电子晋升为激发态导致光子发射。我们证明你可以铜化合物的行为就像一个铱复合出于实用的目的,”汤普森说。

无机化学家肯尼斯·Warnmark瑞典隆德大学的集团最近证明了光致发光的第一个例子铁复合物²指出,虽然热激活延迟荧光已经应用在有机发光二极管、高辐射复合率是新的铜配合物。但是他警告说,这样的复杂,庞大的配体可以提供一个重要的障碍商业化。的劳动力参与生产这类配体成本很多:这是需要解决的一个问题,”他说。这是一个一步地球上充足的在photofunctional金属材料的使用,但它不是一步。”