近日，我?；瘜W化工學院先進功能材料團隊楊曉剛博士在英國皇家化學會旗下頂級期刊《Chemical Science》上發表題為“Low thermal quenching of metal halide-based metal-organic frameworkphosphorfor light-emitting diodes”的研究論文。楊曉剛副教授為第一作者，楊曉剛副教授、馬錄芳教授為共同通訊作者，洛陽師范學院為該論文獨立完成單位。

熒光材料因其獨特的光學性質被廣泛應用在顯示、照明、食品檢測、溫度傳感等領域。在實際應用過程中，熱猝滅一直被認為是不可避免的，且嚴重影響熒光粉的發光性能和使用壽命。目前，商業化所用熒光粉主要是一些無機材料，這類熒光粉由于原料成本高（含稀有金屬）、制備工藝復雜（需經過1000多度的高溫燒結過程），而且還存在熱猝滅等問題。因此提高熒光粉發光效率、降低成本和熱猝滅將為未來顯示、固態照明市場帶來新的機遇。

為提高熒光粉的抗熱猝滅性能和發光效率，作者利用簡便的溶劑熱法（120 °C乙醇中合成）合成了一例含金屬鹵化物無機鏈的金屬-有機框架（MOF）材料。其結構中，大體積π-共軛吖啶光活性分子通過強的配位鍵和吖啶分子間π···π堆積作用力被CdCl2無機鏈所錨定。同時，CdCl2無機鏈也被吖啶有機π-共軛體系所包圍，形成致密的剛性結構。這種結構特點大幅度減少熱猝滅和水的破壞。另一方面，離域吖啶π-共軛隧道和CdCl2無機鏈的交替排布能促進電荷轉移，賦予該MOF高的發光效率和光電性能。

作者結合實驗和理論計算證明了吖啶分子間π···π堆積形成的離域π-共軛隧道和CdCl2無機鏈的錨定作用，該結論對提高材料穩定性和發光效率有很大的貢獻。該MOF熒光粉在150 °C時仍能保持其室溫下發光強度的84%。這一數值接近于目前報道的無機熒光粉，超過一些商業化的熒光粉。另外，MOF熒光粉在水中浸泡2個月后，仍能保持原有樣品強度的95%。基于材料高熱穩定性、水溫度性和高發光效率，作者進一步制備了綠光和白光LED器件。在180 mA驅動電流下，LED器件的白光色坐標為(0.331, 0.334)，色溫為6821 K，顯色指數為81.1。該工作為設計低熱猝滅MOF熒光粉及其在固態照明領域應用提供了新的思路。

該論文的工作得到了國家自然科學基金、河南省杰出青年科學基金等項目的資助。

論文鏈接：https://doi.org/10.1039/D4SC04228J