有机-无机杂化金属卤化物是由有机阳离子和无机金属卤化物自组装形成的分子材料。它具有丰富的结构家族和优异的光电性能，在光伏、激光器、发光二极管和光电探测器等领域内展现了广阔的应用前景。
早期关于二维层状铅基钙钛矿宽带发射性质的研究表明，杂化碘化铅通常表现为窄带自由激子发射。随后，人们发现自陷激子和自由激子的辐射复合均可共存于一维或二维碘化铅中，其中前者的发射强度通常弱于后者。与二维层相比，具有独特核壳量子线结构的一维杂化卤化铅具有更大的结构可调性和可调节的光致发光特性。例如，基于共边和共角PbX6（X = Cl，Br和I）八面体混合连接而成的一维后钙钛矿链可显示出可调节的宽带发光特性和高达60%的量子产率；其中，通过改变卤素的种类可以调节激子自陷深度（Cl > Br > I），从而有效调控卤化物的宽带发射强度。此外，杂化金属卤化物的光学带隙与八面体单元间连接方式也息息相关，并遵循“共面>共边>共角”的趋势。长期以来，一维共面连接的杂化碘化铅的宽带发射性质却罕见报道。
为此，我院齐志凯老师和张献明教授通过溶液法选择1-(2-氯乙基)吡咯烷(2cepy)为有机模板与PbI2反应，合成了一例一维纯共面的杂化碘化铅化合物，即(2cepyH)PbI3。
该化合物包含由八面体[PbI6]共面连接而成的聚阴离子链；在紫外光激发下可以发射明亮的黄光，量子产率为1.31%，荧光寿命为2.73 ns。PbI6八面体显示了较高的结构扭曲，从而导致了较强的声子散射，这对激子的自陷和捕获是非常有利的。变温荧光光谱的测试结果表明，其宽带发射起源于八面体PbI6的扭曲晶格中自陷态激子的辐射复合。
此外，固体紫外漫反射光谱和基于密度泛函理论的第一性原理计算结果表明，该化合物是一个间接带隙半导体，无机的金属卤素多面体聚阴离子链主要决定其能带结构。
该工作为发展具有高性能宽带发射性质的杂化碘化铅材料提供新的思路。相关研究成果以“A One-Dimensional Broadband Emissive Hybrid Lead Iodide with Face-Sharing PbI6 Octahedral Chains”为题发表在国际著名学术期刊《无机化学》上（Inorganic. Chemistry 2021, 60, 15136 − 15140）。齐志凯老师和张献明教授为论文的通讯作者，硕士生高慧枝和杨雪莲为共同第一作者，山西师范大学和太原理工大学为完成单位。
全文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.inorgchem.1c02732
