鹵化鉛鈣鈦礦無機-有機雜化材料在光電子器件、太陽能電池、催化、離子交換和快離子導(dǎo)體等方面具有重要應(yīng)用價值，作為新型光伏材料備受科學(xué)家關(guān)注，其光電轉(zhuǎn)換效率已迅速刷新到20%，并有望達到晶體硅電池25%的水平。這類材料的半導(dǎo)體性能主要來源于雜化材料中的無機骨架部分，目前研究主要集中在三維鈣鈦礦無機結(jié)構(gòu)和二維層狀無機結(jié)構(gòu)上。尋找具有新型鹵化鉛結(jié)構(gòu)的雜化材料或可成為解決當(dāng)前這類材料穩(wěn)定性不好和導(dǎo)電性能差的一個解決方案。 :NCY6? [Dz  
E:7R>.g  
中國科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所結(jié)構(gòu)化學(xué)國家重點實驗室研究員郭國聰和徐剛領(lǐng)導(dǎo)的攻關(guān)團隊在國家自然科學(xué)基金等項目資助下，制備了2例結(jié)構(gòu)非常罕見的具有三維無機開放骨架結(jié)構(gòu)的鹵化鉛雜化化合物。這2例化合物在空氣中較為穩(wěn)定，且粉末壓片導(dǎo)電性能測試結(jié)果表明其中一個化合物導(dǎo)電率比文獻中碘化鉛鈣鈦礦單晶導(dǎo)電率還要高1個數(shù)量級。更為有趣的是，研究發(fā)現(xiàn)黃/橙光發(fā)射的鹵化鉛無機框架可以和藍光發(fā)射的有機組分協(xié)同作用，實現(xiàn)發(fā)光調(diào)制。利用這一原理，該攻關(guān)團隊獲得了顯色指數(shù)CRI（color rendering index）值高達96的白光發(fā)射，突破了目前單組份白光發(fā)射材料CRI小于90的壁壘。這類同時具有導(dǎo)電和發(fā)光性能的材料在發(fā)光二極管等領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價值，相關(guān)研究工作發(fā)表在Chem. Sci.2015, 6, 7222。 xY_<D+OV  
At t~NTL  
隨后，受碳納米管結(jié)構(gòu)的啟發(fā)，該攻關(guān)團隊合成了由[PbII18I54(I2)9]大輪簇通過I-I共價鍵構(gòu)成的金屬鹵化物納米管晶態(tài)陣列結(jié)構(gòu)。已有報道的輪簇主要是V、Mo、Cr、W、Nb等金屬的配合物框架或者多酸類化合物，但以金屬鹵化物構(gòu)成的輪簇，這是首例報道。研究發(fā)現(xiàn)其電導(dǎo)率沿著納米管延伸的方向比垂直于納米管的方向在常溫下高一個量級，并且具有強的溫度敏感性。該材料的成功制備為連接一維納米管材料和鹵化鉛鈣鈦礦材料這兩個結(jié)構(gòu)截然不同但各具特色的熱點研究領(lǐng)域建立了物質(zhì)橋梁。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在Angew. Chem. Int. Ed.2016, 55, 514，并被選為該期刊的Frontispiece。以上2項工作被Materials Views，X-Mol等新聞媒體以《一維納米管陣列或為鹵化鉛鈣鈦礦提供新思路》等為題進行報道。