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Light Emission Enhancement of (C3H10N)4Pb1–xMnxBr6 Metal-Halide Powders by the Dielectric Confinement Effect of a Nanosized Water Layer
ACS Applied Materials & Interfaces ( IF 8.3 ) Pub Date : 2022-01-24 , DOI: 10.1021/acsami.1c20584 Tongtong Kou 1 , Qilin Wei 1 , Wenyong Jia 1 , Tong Chang 1 , Chengyu Peng 1 , Yi Liang 1 , Bingsuo Zou 1
ACS Applied Materials & Interfaces ( IF 8.3 ) Pub Date : 2022-01-24 , DOI: 10.1021/acsami.1c20584 Tongtong Kou 1 , Qilin Wei 1 , Wenyong Jia 1 , Tong Chang 1 , Chengyu Peng 1 , Yi Liang 1 , Bingsuo Zou 1
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Organic–inorganic hybrid metal halides have been widely studied as a kind of phosphor materials for high-performance white light-emitting diodes. In this paper, a series of organic–inorganic metal-halide (C3H10N)4Pb1–xMnxBr6 powders with different Mn2+ ion doping concentrations were synthesized by mechanochemical methods, giving broadband white light emission with a photoluminescence quantum yield of 36.1% at room temperature, which turn green with a much larger intensity at 80 K. Interestingly, its emission converted from white to red after 100 °C treatments and turned back to white again when exposed to moist air for a while. This emission variation was caused by the adsorbed water layer on the surface of product powders via the dielectric confinement. The red emission from no water powders is identified to occur from the Mn ferromagnetic pair in point-shared octahedral sites, while the broadband white emission originated from the surface water-assisted dielectric confinement and surface polarization which combine the self-trapped excitons and d–d transitions of Mn ions and Mn pairs in the product. Moreover, this white emission can transform into green color at 80 K with a much stronger intensity, caused by the even efficient surface dielectric confinement by the adsorbed frozen water layer. This special compound has the advantages of simple preparation, low cost, and good stability and even contains water molecule in the air, giving a near-perfect white emission, with CIE of (0.33, 0.35) and correlated color temperatures at around 5733 K, which may be used for different applications such as sensing, solid-state lighting, and display.
中文翻译：
(C3H10N)4Pb1–xMnxBr6 金属卤化物粉末的发光增强纳米水层的介电限制效应
有机-无机杂化金属卤化物作为一种用于高性能白光发光二极管的荧光粉材料已被广泛研究。本文研究了一系列具有不同 Mn 2+的有机-无机金属卤化物 (C 3 H 10 N) 4 Pb 1– x Mn x Br 6粉末。通过机械化学方法合成离子掺杂浓度，在室温下产生具有 36.1% 光致发光量子产率的宽带白光发射，在 80 K 时变为绿色，强度更大。有趣的是，其发射在 100° 后从白色变为红色C处理，暴露在潮湿空气中一段时间又变回白色。这种发射变化是由产品粉末表面的吸附水层通过介电限制引起的。无水粉末的红色发射被确定为由点共享八面体位置的 Mn 铁磁对发生，而宽带白光发射源于表面水辅助介电限制和表面极化，它们结合了产物中的自陷激子和 Mn 离子和 Mn 对的 d-d 跃迁。此外，这种白色发射可以在 80 K 时以更强的强度转变为绿色，这是由于吸附的冷冻水层的均匀有效的表面介电限制所致。这种特殊化合物具有制备简单、成本低、稳定性好等优点，甚至在空气中含有水分子，发出近乎完美的白光，CIE为（0.33，0.35），相关色温在5733 K左右，可用于不同的应用，例如传感、固态照明和显示。这种白色发射可以在 80 K 时以更强的强度转变为绿色，这是由于吸附的冷冻水层的均匀有效的表面介电限制所致。这种特殊化合物具有制备简单、成本低、稳定性好等优点，甚至在空气中含有水分子，发出近乎完美的白光，CIE为（0.33，0.35），相关色温在5733 K左右，可用于不同的应用，例如传感、固态照明和显示。这种白色发射可以在 80 K 时以更强的强度转变为绿色，这是由于吸附的冷冻水层的均匀有效的表面介电限制所致。这种特殊化合物具有制备简单、成本低、稳定性好等优点，甚至在空气中含有水分子，发出近乎完美的白光，CIE为（0.33，0.35），相关色温在5733 K左右，可用于不同的应用，例如传感、固态照明和显示。
更新日期：2022-02-02
中文翻译：
(C3H10N)4Pb1–xMnxBr6 金属卤化物粉末的发光增强纳米水层的介电限制效应
有机-无机杂化金属卤化物作为一种用于高性能白光发光二极管的荧光粉材料已被广泛研究。本文研究了一系列具有不同 Mn 2+的有机-无机金属卤化物 (C 3 H 10 N) 4 Pb 1– x Mn x Br 6粉末。通过机械化学方法合成离子掺杂浓度，在室温下产生具有 36.1% 光致发光量子产率的宽带白光发射，在 80 K 时变为绿色，强度更大。有趣的是，其发射在 100° 后从白色变为红色C处理，暴露在潮湿空气中一段时间又变回白色。这种发射变化是由产品粉末表面的吸附水层通过介电限制引起的。无水粉末的红色发射被确定为由点共享八面体位置的 Mn 铁磁对发生，而宽带白光发射源于表面水辅助介电限制和表面极化，它们结合了产物中的自陷激子和 Mn 离子和 Mn 对的 d-d 跃迁。此外，这种白色发射可以在 80 K 时以更强的强度转变为绿色，这是由于吸附的冷冻水层的均匀有效的表面介电限制所致。这种特殊化合物具有制备简单、成本低、稳定性好等优点，甚至在空气中含有水分子，发出近乎完美的白光，CIE为（0.33，0.35），相关色温在5733 K左右，可用于不同的应用，例如传感、固态照明和显示。这种白色发射可以在 80 K 时以更强的强度转变为绿色，这是由于吸附的冷冻水层的均匀有效的表面介电限制所致。这种特殊化合物具有制备简单、成本低、稳定性好等优点，甚至在空气中含有水分子，发出近乎完美的白光，CIE为（0.33，0.35），相关色温在5733 K左右，可用于不同的应用，例如传感、固态照明和显示。这种白色发射可以在 80 K 时以更强的强度转变为绿色，这是由于吸附的冷冻水层的均匀有效的表面介电限制所致。这种特殊化合物具有制备简单、成本低、稳定性好等优点，甚至在空气中含有水分子，发出近乎完美的白光，CIE为（0.33，0.35），相关色温在5733 K左右，可用于不同的应用，例如传感、固态照明和显示。
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