二價铕（Eu）的5d-4f躍遷作為一種将Eu²⁺離子摻雜到無機固體中的方法，在許多領域引起了極大的關注。然而，具有5d-4f躍遷的Eu²⁺分子配合物被認為是空氣不穩定的，進而無法有效研究其應用。

　　  近日，本課題組報道合成了四個含Eu²⁺的氮雜環己酸酯EuX₂-N_n（X=Br，I，n=4，8)，并系統地研究了它們在晶體樣品和溶液中的光物理性質。

文章要點

　　  1）研究人員通過将EuX₂與相應的配體在甲醇中混合，在手套箱中合成了4個Eu²⁺配合物EuX₂-N_n。通過元素分析鑒定純化的産物。然後，進行了單晶X射線衍射（SCXRD），研究了EuX₂-N_n的配位幾何結構。EuBr₂-N₄具有P21/n空間群，其中一個單元含有兩個氮雜環酸鹽陽離子，四個外球溴離子和四個甲醇。N₄配體具有兩個可能的構象，每個構象為50％。因此，Eu²⁺中心由來自兩個配體的八個氮原子配位，采用不同尋常的幾何形狀，平均一半為方形反棱鏡，一半為扭曲的立方。

　　  2）實驗結果顯示，EuX₂-N₈配合物表現出接近均勻的光緻發光量子産率，良好的空氣/熱穩定性和機械變色性能（X=I）。此外， Eu²⁺配合物可用于高效率、高亮度有機電緻發光器件（OLED）。采用EuI₂-N₈作為發射極的優化器件具有最佳的性能，其最大亮度、電流效率和外量子效率分别可達25470 cd m⁻²，62.4 cd A⁻¹以及17.7%。

　　  研究工作加深了對Eu²⁺分子配合物結構-性質關系的理解，并對進一步研究Eu²⁺在有機發光器件中的應用具有一定的啟發作用。

　　圖1 Eu配合物的晶體結構

　　圖2 Eu配合物OLED器件的結構和性能

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

（本文轉載自微信公衆号：能源谷）