有机-无机杂化发光材料种类繁多，结构多样，卤化亚铜类杂化材料是其中非常具有代表性的一类。这类杂化材料无机组分为卤化亚铜，有机组分为含氮原子、磷原子或者硫原子的有机配体，两者之间通过化学键键合形成有机-无机杂化材料。这一类化合物结构多样，合成简便，发光效能高，光学性能可调，可作为一类新型的不含稀土金属元素的绿色环保固态发光材料。然而，相比于商业化稀土类荧光粉，目前被报导的这类材料存在着稳定性差和发光效能低的问题。解决这些问题是这类材料能否最终实际应用及产业化的关键，也是目前该领域研究的重点和难点。该研究团队多年来一直从事此类有机-无机杂化荧光材料的研发工作，并报道了一系列发光性能优异，稳定性强的All-In-One (AIO) 型杂化分子团簇。由于这类材料中无机组分和有机组分的键合既有配位键成分又有离子键的成分，使其不仅保持了中性结构和离子型结构的性能，同时两种键合的协同作用使得这类材料具有良好的溶液分散性和显著提高的在特定的极性溶剂中的溶解性（J. Am. Chem. Soc., 2017, 139, 27, 9281）。

图1. 杂化功能材料结构与荧光光谱图（左）；所制备荧光涂层及CIE图（右）

以往报道的AIO型杂化材料需要使用结构复杂的有机配体，这些有机配体不仅需要带电荷，同时需要有可以参与配位的活性配位基团。目前已报道的结构使用的有机配体均需要复杂的有机合成去得到，因此适用的有机配体种类有限、成本高，限制了这种类型材料结构的扩展和广泛的应用。为了更好的利用共价键和离子键的协同作用制备高性能有机-无机杂化荧光涂层材料，开发更具有普适性的材料制备方法，中山大学刘威副教授研究团队在合成中使用两种有机配体，一种带正电荷，一种电中性。带负电的无机组分与中性的有机配体通过共价键连接，形成整体带负电的配位型离子团簇，其再与带正电的有机配体键合形成杂化结构（图2）。在这样的结构中，存在着无机组分和有机组分的共价键，同时也存在着离子团簇与离子配体之间的离子键，因此整体杂化材料的发光效能和稳定性都会得到显著的提高。由于这种方法使用的带电荷的离子配体不需要与无机组分配位，其结构中不需要有活性的配位基团，因此所利用的离子型有机配体可以是离子液体、季铵盐等常见的离子型有机化合物，大大提高了合成方法的普适性。所开发的高性能杂化发光材料在有机溶剂中具有良好的溶解性，本研究成果是开发高性能有机-无机杂化发光材料的有效方法，也为其他类型杂化材料的优化改性提供新的思路。

该研究成果近期发表在Journal of Materials Chemistry C 上，并被选为封面论文。论文第一作者中山大学化学工程与技术学院硕士研究生童话，通讯作者为中山大学化学工程与技术学院刘威副教授。

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A highly luminescent and stable copper halide ionic hybrid structure with anionic CuBr2(tpp)2 module

Hua Tong, Chanchan Xu, Wei Liu

J. Mater. Chem. C, 2021, DOI: 10.1039/D1TC00205H