超晶格是由厚度在几到几十纳米左右的两种材料交替层层堆叠形成的周期结构，可以充分体现两种材料的性能“杂交”优势，为改造石墨烯、二硫化钼、黑磷等新兴二维材料的光电性质提供了新机会。然而，已报道的超晶格材料不仅数量很少，而且缺乏简便、高产率的合成方法。因此，针对这类材料的认识还仅仅处于起步阶段，亟待发展新型超晶格材料及其合成方法。
在国家自然科学基金面上项目、中国科学院前沿重点项目、中科院青促会优秀会员项目等支持下，中国科学院福建物质结构研究所的王明盛研究员近两年开展了电子转移型金属卤化物的结构设计研究，发现了新颖的变色性能与光电应用（J. Am. Chem. Soc., 2018, 140, 2805; Angew. Chem. Int. Ed., 2017, 56, 554; Chem. Sci., 2017, 8, 7751等）。在这些工作的基础上，他们近期通过温和、高效的溶液自组装方法，把易捕获电子且具有紫外到近红外可见吸收的自由基型联苯胺插入二维碘化铅中，首次合成得到碘化铅超晶格（见图1）。这种超晶格具有自由基和非自由基两种状态，其中自由基状态可通过加热转换成非自由基状态。相比于二维碘化铅前驱体及非自由基状态超晶格，自由基状态的超晶格具有更高的电导率（5个数量级的增益）和更宽的光电导响应范围（紫外到1800 nm）。此项研究扩宽了超晶格材料范畴，为发展宽谱响应光电探测材料提供了新思路。
图1. 碘化铅超晶格：自由基状态（1-G）比非自由基状态（1-Y）和二维碘化铅具有5个指数电导增益和更宽的光电导响应范围。
该工作发表在Angew. Chem. Int. Ed.上，论文的第一作者是中国科学院青促会会员王观娥副研究员。
原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面）：
From Lead Iodide to a Radical Form Lead-Iodide Superlattice: High Conductance Gain and Broader Band for Photoconductive Response
Guan-E Wang, Gang Xu, Ning-Ning Zhang, Ming-Shui Yao, Ming-Sheng Wang, Guo-Cong Guo
Angew. Chem. Int. Ed., 2019, 58, 2692, DOI: 10.1002/anie.201812554
导师介绍
王明盛
https://www.x-mol.com/university/faculty/22968
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