二价铕（Eu）的5d-4f跃迁作为一种将Eu²⁺离子掺杂到无机固体中的方法，在许多领域引起了极大的关注。然而，具有5d-4f跃迁的Eu²⁺分子配合物被认为是空气不稳定的，进而无法有效研究其应用。

近日，本课题组报道合成了四个含Eu²⁺的氮杂环己酸酯EuX₂-N_n（X=Br，I，n=4，8)，并系统地研究了它们在晶体样品和溶液中的光物理性质。

文章要点

1）研究人员通过将EuX₂与相应的配体在甲醇中混合，在手套箱中合成了4个Eu²⁺配合物EuX₂-N_n。通过元素分析鉴定纯化的产物。然后，进行了单晶X射线衍射（SCXRD），研究了EuX₂-N_n的配位几何结构。EuBr₂-N₄具有P21/n空间群，其中一个单元含有两个氮杂环酸盐阳离子，四个外球溴离子和四个甲醇。N₄配体具有两个可能的构象，每个构象为50％。因此，Eu²⁺中心由来自两个配体的八个氮原子配位，采用不同寻常的几何形状，平均一半为方形反棱镜，一半为扭曲的立方。

2）实验结果显示，EuX₂-N₈配合物表现出接近均匀的光致发光量子产率，良好的空气/热稳定性和机械变色性能（X=I）。此外， Eu²⁺配合物可用于高效率、高亮度有机电致发光器件（OLED）。采用EuI₂-N₈作为发射极的优化器件具有最佳的性能，其最大亮度、电流效率和外量子效率分别可达25470 cd m⁻²，62.4 cd A⁻¹以及17.7%。

研究工作加深了对Eu²⁺分子配合物结构-性质关系的理解，并对进一步研究Eu²⁺在有机发光器件中的应用具有一定的启发作用。

图1 Eu配合物的晶体结构

图2 Eu配合物OLED器件的结构和性能

文章信息

Li, J., Wang, L., Zhao, Z. et al. Highly Efficient and Air-stable Eu(II)-containing Azacryptates Ready for Organic Light-emitting Diodes. Nat Commun 11, 5218 (2020)

DOI：10.1038/s41467-020-19027-x

https://doi.org/10.1038/s41467-020-19027-x

（本文转载自微信公众号：能源谷）