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.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
CCsci完成签到 ,获得积分10
刚刚
科研通AI2S应助asdfqwer采纳,获得10
刚刚
冷艳的纸鹤完成签到,获得积分10
刚刚
newboy_wxs完成签到,获得积分10
刚刚
利好完成签到 ,获得积分10
1秒前
ATOM完成签到,获得积分20
1秒前
zuojiayu关注了科研通微信公众号
2秒前
sunshitao发布了新的文献求助30
2秒前
媛媛完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
Stella应助tdtk采纳,获得30
3秒前
3秒前
爱学习的飞翔人完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
鲤鱼荔枝发布了新的文献求助10
3秒前
辛勤誉完成签到 ,获得积分10
4秒前
耳东完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
哭泣藏花完成签到 ,获得积分10
4秒前
William鉴哲发布了新的文献求助10
4秒前
haoyooo发布了新的文献求助10
4秒前
斯文的道罡完成签到,获得积分10
4秒前
Criminology34应助鹅鹅鹅丶采纳,获得10
5秒前
Stella应助大聪明采纳,获得30
5秒前
bkagyin应助Inspiring采纳,获得10
5秒前
风中巧曼完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
chengli完成签到,获得积分10
8秒前
炙热静白发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
MayoCQ完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
科研通AI6应助不安映雁采纳,获得10
10秒前
Hilda007应助易水采纳,获得10
10秒前
Dongjie完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
Max完成签到,获得积分10
11秒前
Akim应助学术羊采纳,获得10
11秒前
舒适太阳完成签到,获得积分10
11秒前
高分求助中
Encyclopedia of Quaternary Science Third edition 2025 12000
(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
The Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.). Frederic G. Reamer 800
Beyond the sentence : discourse and sentential form / edited by Jessica R. Wirth 600
Holistic Discourse Analysis 600
Vertébrés continentaux du Crétacé supérieur de Provence (Sud-Est de la France) 600
Vertebrate Palaeontology, 5th Edition 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5337738
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4474923
关于积分的说明 13926546
捐赠科研通 4369947
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2401099
邀请新用户注册赠送积分活动 1394118
关于科研通互助平台的介绍 1366037