Eu<sup>3+</sup>掺杂诱导CsAgCl<sub>2</sub>相变及其光学温度传感性质

赵梦真; 李超; 张凤; 万柄亿; 李冰; 刘洁; 王飞久

doi:10.37188/CJL.20230129

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Eu³⁺掺杂诱导CsAgCl₂相变及其光学温度传感性质

材料合成及性能 | 更新时间：2023-11-27

- Eu³⁺掺杂诱导CsAgCl₂相变及其光学温度传感性质
  增强出版
- Eu³⁺ Doping Induced Phase Transition in CsAgCl₂ and Its Optical Temperature Sensing Properties
- 发光学报 2023年44卷第11期页码：1950-1957
- 作者机构：
  
  1.河南大学未来技术学院，光伏材料省重点实验室，河南开封　475001
  2.河南大学拓扑功能材料研究中心，河南开封　475001
- 作者简介：
  
  [ "赵梦真（1997-），女，河南洛阳人，硕士，2023年于河南大学获得硕士学位，主要从事金属卤化物发光材料的合成和表征研究。" ]
  [ "李超（1990-），男，河南邓州人，博士, 副研究员，2019年于陕西师范大学获得博士学位, 主要从事固体无机材料、照明显示发光材料以及新型光电材料的基础与应用研究。" ]
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金(52002114;12174086);河南省自然科学基金(232300421201)
- DOI：10.37188/CJL.20230129
  中图分类号： O482.31
- 纸质出版日期：2023-11-05，
  
  收稿日期：2023-05-12，
  
  修回日期：2023-05-29，
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赵梦真,李超,张凤等.Eu³⁺掺杂诱导CsAgCl₂相变及其光学温度传感性质[J].发光学报,2023,44(11):1950-1957.

ZHAO Mengzhen,LI Chao,ZHANG Feng,et al.Eu³⁺ Doping Induced Phase Transition in CsAgCl₂ and Its Optical Temperature Sensing Properties[J].Chinese Journal of Luminescence,2023,44(11):1950-1957.
赵梦真,李超,张凤等.Eu³⁺掺杂诱导CsAgCl₂相变及其光学温度传感性质[J].发光学报,2023,44(11):1950-1957. DOI： 10.37188/CJL.20230129.

ZHAO Mengzhen,LI Chao,ZHANG Feng,et al.Eu³⁺ Doping Induced Phase Transition in CsAgCl₂ and Its Optical Temperature Sensing Properties[J].Chinese Journal of Luminescence,2023,44(11):1950-1957. DOI： 10.37188/CJL.20230129.

摘要

相变是调节材料性能的一种有效方法，在介电、光电、光致发光等领域有着广泛的应用。本文采用水热法合成未知相CsAgCl

，并通过升温和Eu

掺杂将CsAgCl

从未知相转变为正交相。制备的Eu

掺杂的CsAgCl

具有较高的光学温度灵敏度，在荧光强度模式和荧光寿命模式下的最大相对灵敏度分别为3.63%·K

-1

和3.20%·K

-1

。结果表明，CsAgCl

是一种很有前途的高灵敏度光学温度传感材料。

Abstract

Phase transition is an effective way to regulate performance of materials and has been wildly applied in dielectric， photo-electricity and photoluminescence fields. Here， we report the hydrothermal synthesis of unknown phase CsAgCl

and the phase transition of CsAgCl

from unknown phase to orthogonal phase

via

annealing and Eu

doping strategies. The as-prepared Eu

doping CsAgCl

exhibits high optical temperature sensitivities with the maximum relative sensitivity values of 3.63%·K

-1

and 3.20%·K

-1

for emission intensity mode and decay lifetime mode， respectively. These results indicate that CsAgCl

is a promising candidate to be used as a high-sensitive optical temperature sensing material.

关键词

相变光学温度传感水热合成CsAgCl2Eu3+掺杂

Keywords

phase transitionoptical temperature sensinghydrothermal synthesisCsAgCl2Eu3+ doping

references

ZHANG Q， YIN Y D. All-inorganic metal halide perovskite nanocrystals： opportunities and challenges ［J］. ACS Cent. Sci.， 2018， 4（6）： 668-679. doi: 10.1021/acscentsci.8b00201http://dx.doi.org/10.1021/acscentsci.8b00201

FAKHARUDDIN A， GANGISHETTY M K， ABDI-JALEBI M， et al. Perovskite light-emitting diodes ［J］. Nat. Electron.， 2022， 5（4）： 203-216. doi: 10.1038/s41928-022-00745-7http://dx.doi.org/10.1038/s41928-022-00745-7

ZHANG J R， HODES G， JIN Z W， et al. All-inorganic CsPbX3 perovskite solar cells： progress and prospects ［J］. Angew. Chem. Int. Ed.， 2019， 58（44）： 15596-15618. doi: 10.1002/anie.201901081http://dx.doi.org/10.1002/anie.201901081

CAO F R， LI L. Progress of lead-free halide perovskites： from material synthesis to photodetector application ［J］. Adv. Funct. Mater.， 2021， 31（11）： 2008275. doi: 10.1002/adfm.202008275http://dx.doi.org/10.1002/adfm.202008275

XIE K H， WEI S J， ALHADHRAMI A， et al. Synthesis of CsPbBr3/CsPb2Br5@silica yolk-shell composite microspheres： precisely controllable structure and improved catalytic activity for dye degradation ［J］. Adv. Compos. Hybrid Mater.， 2022， 5（2）： 1423-1432. doi: 10.1007/s42114-022-00520-4http://dx.doi.org/10.1007/s42114-022-00520-4

LUO J J， WANG X M， LI S R， et al. Efficient and stable emission of warm-white light from lead-free halide double perovskites ［J］. Nature， 2018， 563（7732）： 541-545. doi: 10.1038/s41586-018-0691-0http://dx.doi.org/10.1038/s41586-018-0691-0

YAKUNIN S， BENIN B M， SHYNKARENKO Y， et al. High-resolution remote thermometry and thermography using luminescent low-dimensional tin-halide perovskites ［J］. Nat. Mater.， 2019， 18（8）： 846-852. doi: 10.1038/s41563-019-0416-2http://dx.doi.org/10.1038/s41563-019-0416-2

苏彬彬，夏志国. 新兴零维金属卤化物的光致发光与应用研究进展［J］. 发光学报， 2021， 42（6）： 733-754. doi: 10.37188/CJL.20210088http://dx.doi.org/10.37188/CJL.20210088

SU B B， XIA Z G. Research progresses of photoluminescence and application for emerging zero-dimensional metal halides luminescence materials ［J］. Chin. J. Lumin.， 2021， 42（6）： 733-754. （in Chinese）. doi: 10.37188/CJL.20210088http://dx.doi.org/10.37188/CJL.20210088

ZHANG Z X， ZHAO R T， TENG S Y， et al. Color tunable self-trapped emissions from lead-free all inorganic IA-IB bimetallic halides Cs-Ag-X （X = Cl， Br， I）［J］. Small， 2020， 16（44）： 2004272. doi: 10.1002/smll.202004272http://dx.doi.org/10.1002/smll.202004272

WANG Q L， SOUTHERLAND H， LI J R， et al. Crystal-to-crystal transformation of magnets based on heptacyanomolybdate（III） involving dramatic changes in coordination mode and ordering temperature ［J］. Angew. Chem.， 2012， 124（37）： 9455-9458. doi: 10.1002/ange.201203309http://dx.doi.org/10.1002/ange.201203309

HU C H， ENGLERT U. Space filling versus symmetry： two consecutive crystal-to-crystal phase transitions in a 2D network ［J］. Angew. Chem. Int. Ed.， 2006， 45（21）： 3457-3459. doi: 10.1002/anie.200504460http://dx.doi.org/10.1002/anie.200504460

AVENDANO C， ZHANG Z Y， OTA A， et al. Dramatically different conductivity properties of metal-organic framework polymorphs of Tl（TCNQ）： an unexpected room-temperature crystal-to-crystal phase transition ［J］. Angew. Chem. Int. Ed.， 2011， 50（29）： 6543-6547. doi: 10.1002/anie.201100372http://dx.doi.org/10.1002/anie.201100372

LIU Y J， LI A S， XU S P， et al. Reversible luminescent switching in an organic cocrystal： multi-stimuli-induced crystal-to-crystal phase transformation ［J］. Angew. Chem. Int. Ed.， 2020， 59（35）： 15098-15103. doi: 10.1002/anie.202002220http://dx.doi.org/10.1002/anie.202002220

LV X H， LIAO W Q， LI P F， et al. Dielectric and photoluminescence properties of a layered perovskite-type organic-inorganic hybrid phase transition compound： NH3（CH2）5NH3MnCl4 ［J］. J. Mater. Chem. C， 2016， 4（9）： 1881-1885. doi: 10.1039/c5tc04114ghttp://dx.doi.org/10.1039/c5tc04114g

HAN D C， TAN Y H， WU W C， et al. High-temperature phase transition containing switchable dielectric behavior， long fluorescence lifetime， and distinct photoluminescence changes in a 2D hybrid CuBr4 perovskite ［J］. Inorg. Chem.， 2021， 60（24）： 18918-18923. doi: 10.1021/acs.inorgchem.1c02720http://dx.doi.org/10.1021/acs.inorgchem.1c02720

ŠIMĖNAS M， BALČIU̅NAS S， GA̧ GOR A， et al. Mixology of MA1-xEAxPbI3 hybrid perovskites： phase transitions， cation dynamics， and photoluminescence ［J］. Chem. Mater.， 2022， 34（22）： 10104-10112. doi: 10.1021/acs.chemmater.2c02807http://dx.doi.org/10.1021/acs.chemmater.2c02807

SHI C， HAN X B， ZHANG W. Structural phase transition-associated dielectric transition and ferroelectricity in coordination compounds ［J］. Coord. Chem. Rev.， 2019， 378： 561-576. doi: 10.1016/j.ccr.2017.09.020http://dx.doi.org/10.1016/j.ccr.2017.09.020

MA J P， CHEN J K， YIN J， et al. Doping induces structural phase transitions in all-inorganic lead halide perovskite nanocrystals ［J］. ACS Mater. Lett.， 2020， 2（4）： 367-375. doi: 10.1021/acsmaterialslett.0c00059http://dx.doi.org/10.1021/acsmaterialslett.0c00059

YAN Z P， LI N N， WANG L Y， et al. Pressure-induced two-color photoluminescence and phase transition of two-dimensional layered MnCl2 ［J］. J. Phys. Chem. C， 2020， 124（42）： 23317-23323. doi: 10.1021/acs.jpcc.0c06598http://dx.doi.org/10.1021/acs.jpcc.0c06598

RAHIMZADEGAN A， ARSLAN D， SURYADHARMA R N S， et al. Disorder-induced phase transitions in the transmission of dielectric metasurfaces ［J］. Phys. Rev. Lett.， 2019， 122（1）： 015702. doi: 10.1103/physrevlett.122.015702http://dx.doi.org/10.1103/physrevlett.122.015702

MA J P， YIN J， CHEN Y M， et al. Defect-triggered phase transition in cesium lead halide perovskite nanocrystals ［J］. ACS Mater. Lett.， 2019， 1（1）： 185-191. doi: 10.1021/acsmaterialslett.9b00128http://dx.doi.org/10.1021/acsmaterialslett.9b00128

DOBROVOLSKY A， MERDASA A， UNGER E L， et al. Defect-induced local variation of crystal phase transition temperature in metal-halide perovskites ［J］. Nat. Commun.， 2017， 8（1）： 34. doi: 10.1038/s41467-017-00058-whttp://dx.doi.org/10.1038/s41467-017-00058-w

GAEBELL H C， MEYER G， HOPPE R. Über Chloroargentate（I）： CsAgCl2 und schwarzes CsAgCl2+x ［J］. Z. Anorg. Allg. Chem.， 1983， 497（2）： 199-205. doi: 10.1002/zaac.19834970219http://dx.doi.org/10.1002/zaac.19834970219

HULL S， BERASTEGUI P. Crystal structures and ionic conductivities of ternary derivatives of the silver and copper monohalides-II： ordered phases within the （AgX）x（MX）1-x and （CuX）x（MX）1-x （M = K， Rb and Cs； X = Cl， Br and I） systems ［J］. J. Solid State Chem.， 2004， 177（9）： 3156-3173. doi: 10.1016/j.jssc.2004.05.004http://dx.doi.org/10.1016/j.jssc.2004.05.004

WU D F， ZHOU J E， KANG W， et al. Ultrastable lead-free CsAgCl2 perovskite microcrystals for photocatalytic CO2 reduction ［J］. J. Phys. Chem. Lett.， 2021， 12（21）： 5110-5114. doi: 10.1021/acs.jpclett.1c01128http://dx.doi.org/10.1021/acs.jpclett.1c01128

TIAN T F， XIONG X H， ZHAO Y X， et al. Ultra-wideband warm white light emission from self-trapped excitons in CsAgCl2 ［J］. J. Alloys Compd.， 2022， 895： 162632. doi: 10.1016/j.jallcom.2021.162632http://dx.doi.org/10.1016/j.jallcom.2021.162632

ZHAO X X， SUN J H， GUO Z Y， et al. One-step hydrothermal synthesis of monoclinic vanadium dioxide nanoparticles with low phase transition temperature ［J］. Chem. Eng. J.， 2022， 446： 137308. doi: 10.1016/j.cej.2022.137308http://dx.doi.org/10.1016/j.cej.2022.137308

JIANG Z L， TIAN S L， LAI S Q， et al. Capturing phase evolution during solvothermal synthesis of metastable Cu4O3 ［J］. Chem. Mater.， 2016， 28（9）： 3080-3089. doi: 10.1021/acs.chemmater.6b00421http://dx.doi.org/10.1021/acs.chemmater.6b00421

QIAN L X， YAO L， LIU Y P， et al. Hydrothermal synthesis and structures of unknown intermediate phase Zn（HCO3）2∙H2O nanoflakes and final ZnO nanorods ［J］. Inorg. Chem.， 2022， 61（5）： 2669-2678. doi: 10.1021/acs.inorgchem.1c03810http://dx.doi.org/10.1021/acs.inorgchem.1c03810

KESHAVARZ M， OTTESEN M， WIEDMANN S， et al. Tracking structural phase transitions in lead-halide perovskites by means of thermal expansion ［J］. Adv. Mater.， 2019， 31（24）： 1900521. doi: 10.1002/adma.201900521http://dx.doi.org/10.1002/adma.201900521

LIAN L Y， ZHENG M Y， ZHANG P， et al. Photophysics in Cs3Cu2X5 （X = Cl， Br， or I）： highly luminescent self-trapped excitons from local structure symmetrization ［J］. Chem. Mater.， 2020， 32（8）： 3462-3468. doi: 10.1021/acs.chemmater.9b05321http://dx.doi.org/10.1021/acs.chemmater.9b05321

CHEN X， QIU Z J， XING H L， et al. Sulfur-doping/leaching induced structural transformation toward boosting electrocatalytic water splitting ［J］. Appl. Catal. B： Environ.， 2022， 305： 121030. doi: 10.1016/j.apcatb.2021.121030http://dx.doi.org/10.1016/j.apcatb.2021.121030

SHE S X， ZHU Y L， WU X H， et al. Realizing high and stable electrocatalytic oxygen evolution for iron-based perovskites by co-doping-induced structural and electronic modulation ［J］. Adv. Funct. Mater.， 2022， 32（15）： 2111091. doi: 10.1002/adfm.202111091http://dx.doi.org/10.1002/adfm.202111091

KOCHAT V， APTE A， HACHTEL J A， et al. Re doping in 2D transition metal dichalcogenides as a new route to tailor structural phases and induced magnetism ［J］. Adv. Mater.， 2017， 29（43）： 1703754. doi: 10.1002/adma.201770315http://dx.doi.org/10.1002/adma.201770315

LI S F， YANG G， YUAN H L， et al. Photoluminescence performance of Tb3+/Eu3+ doped Bi2Sn2O7 phosphors ［J］. Chem. Phys. Lett.， 2022， 786： 139211. doi: 10.1016/j.cplett.2021.139211http://dx.doi.org/10.1016/j.cplett.2021.139211

YANG J， QUAN Z W， KONG D Y， et al. Y2O3∶Eu3+ microspheres： solvothermal synthesis and luminescence properties ［J］. Cryst. Growth Des.， 2007， 7（4）： 730-735. doi: 10.1021/cg060717jhttp://dx.doi.org/10.1021/cg060717j

CHI F F， JIANG B， ZHAO Z M， et al. Multimodal temperature sensing using Zn2GeO4∶Mn2+ phosphor as highly sensitive luminescent thermometer ［J］. Sens. Actuators B： Chem.， 2019， 296： 126640. doi: 10.1016/j.snb.2019.126640http://dx.doi.org/10.1016/j.snb.2019.126640

HUANG S X， ZHANG F， WU Z Y， et al. A highly sensitive ratiometric optical cryothermometer using a new broadband emitting trivalent bismuth singly activated Ba2ZnSc（BO3）3 microcrystal ［J］. Dalton Trans.， 2021， 50（40）： 14342-14351. doi: 10.1039/d1dt02265bhttp://dx.doi.org/10.1039/d1dt02265b

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