Naphthalenediimide/Iodobismuthate Hybrid Heterostructures: Water Resistance and Long-Lived Charge-Separated States

化学 混合材料 超分子化学 异质结 接受者 二亚胺 分子 电子受体 混合功能 电子供体 密度泛函理论 化学物理 结晶学 晶体结构 纳米技术 光化学 计算化学 光电子学 有机化学 材料科学 物理 凝聚态物理 催化作用
作者
Shu‐Quan Zhang,Hua Fang,Fuhai Chen,Mei‐Jin Lin
出处
期刊:Inorganic Chemistry [American Chemical Society]
卷期号:62 (48): 19706-19719 被引量:3
标识
DOI:10.1021/acs.inorgchem.3c03099
摘要

Organic–inorganic hybrid iodobismuthate perovskites have become promising semiconductive materials for their environmentally friendly and light-harvesting characteristics. However, their low-dimensional bismuth-iodide skeletons result in poor charge-separation efficiency, limiting their application in optoelectronic devices. To address this issue, the donor–acceptor (D–A) heterostructures have been introduced to the iodobismuthate hybrid materials by incorporating an electron-deficient N,N′-bis(4-aminoethyl)-1,4,5,8-naphthalene diimide (NDIEA) as the electron acceptor and organic counterpart. Five naphthalenediimide/iodobismuthate hybrid heterostructures, named (H2NDIEA)1.5·Bi2I9·3DMF (1), H2NDIEA·[Bi2I8(DMF)2]·2DMF (2), (H2NDIEA)2·Bi4I16·2H2O·4MeOH (3), (H2NDIEA)2·Bi4I16·8H2O (4), and [(H2NDIEA)2·Bi6I22]n·4nH2O (5) (DMF = N,N-dimethylformamide), were synthesized. Their crystal structures, water stabilities, charge-separated behaviors, and electrical properties have been studied through experimental and computational investigations. The results revealed that hybrids 3–5 exhibited high water resistance attributed to their tightly packed structures and robust H-bonds between solvent molecules and organic–inorganic supramolecular frameworks. Density functional theory calculations confirmed characteristic type-IIa band alignments of all the five hybrids, facilitating to the photoinduced charge separation. Moreover, the closer contact caused by the strong anion−π interactions between electron donors and acceptors in hybrid 5 leads to the long-lived charge-separated states and improved electrical properties compared to the other hybrids.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
万能图书馆应助坚定剑成采纳,获得10
刚刚
张楚懿完成签到,获得积分10
刚刚
dong发布了新的文献求助10
刚刚
认真宛完成签到,获得积分10
刚刚
今日宜发布了新的文献求助10
刚刚
whg发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
一定accept完成签到 ,获得积分10
1秒前
小方发布了新的文献求助10
1秒前
小丸子呀发布了新的文献求助10
1秒前
罗coming发布了新的文献求助10
1秒前
cultromics完成签到,获得积分10
2秒前
星辰大海应助林柒采纳,获得10
2秒前
orixero应助炙热尔阳采纳,获得10
3秒前
害羞含雁完成签到,获得积分10
3秒前
土豆小狗勇敢飞完成签到,获得积分10
3秒前
123123完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
4秒前
4秒前
5秒前
5秒前
猪猪猪发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
Orange应助钮小童采纳,获得10
6秒前
xl发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
莫道不逍遥完成签到,获得积分10
6秒前
舒服的井完成签到,获得积分10
7秒前
李健的小迷弟应助www采纳,获得10
7秒前
7秒前
系不了鞋带子完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
nikiniki完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
黄小小关注了科研通微信公众号
9秒前
9秒前
9秒前
9秒前
仙女大王发布了新的文献求助10
9秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
《药学类医疗服务价格项目立项指南(征求意见稿)》 880
花の香りの秘密―遺伝子情報から機能性まで 800
3rd Edition Group Dynamics in Exercise and Sport Psychology New Perspectives Edited By Mark R. Beauchamp, Mark Eys Copyright 2025 600
1st Edition Sports Rehabilitation and Training Multidisciplinary Perspectives By Richard Moss, Adam Gledhill 600
nephSAP® Nephrology Self-Assessment Program - Hypertension The American Society of Nephrology 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5624997
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4710900
关于积分的说明 14952616
捐赠科研通 4778944
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2553493
邀请新用户注册赠送积分活动 1515444
关于科研通互助平台的介绍 1475731