Cocristallo Flu-TCNQ con trasporto di carica di tipo n integrato e proprietà di emissione rossa. Crediti:Mengjia Jiang, Shuyu Li, Chun Zhen, Lingsong Wang, Fei Li, Yihan Zhang, Weibing Dong, Xiaotao Zhang, Wenping Hu
L'ingegneria dei cocrystal è una strategia per assemblare molecole organiche tramite la forza di interazione non covalente, evitando condizioni sperimentali difficili (cioè alta temperatura e alta pressione). Selezionando i componenti appropriati, le molecole donatore-accettore (DA) possono essere assemblate come il puzzle. Sotto l'interazione intermolecolare, come interazioni π–π, legami idrogeno e legami alogeno, il cocristallo non solo può mostrare le proprietà intrinseche dei suoi componenti ma anche mostrare alcune nuove proprietà, che possono realizzare l'effetto "1+1>2". Quindi la strategia del cocristallo ha il vantaggio nella progettazione di materiali multifunzionali.
I ricercatori guidati dal Prof. Xiaotao Zhang dell'Università di Tianjin, in Cina, stanno progettando un materiale cocristallino organico multifunzionale. Hanno ottenuto un cocristallo Flu-TCNQ con proprietà optoelettroniche integrate, che è scarso a causa della contraddizione tra le proprietà luminescenti ed elettriche del materiale organico. Molti ricercatori hanno ottenuto l'integrazione delle caratteristiche fotoelettriche introducendo strutture funzionali specifiche, ma è difficile bilanciare le due proprietà richiede molto tempo. Inoltre, la maggior parte dei materiali optoelettronici organici ottenuti con questo metodo mostra un'emissione blu o verde e pochi materiali mostrano un'emissione rossa. E questi materiali optoelettronici mostrano principalmente un comportamento di trasporto di carica di tipo p.
Zhang et al. ha selezionato l'influenza (donatore) come unità di luminescenza grazie alla sua buona luminescenza, ai piani estesi coniugati con π e alle ricche proprietà di elettroni. E hanno scelto il TCNQ (accettore) come componente elettrico, un tipico semiconduttore di tipo n in grado di fornire una forte capacità di ritiro degli elettroni. Entrambe le composizioni sono state ottenute facilmente, evitando le noiose vie sintetiche. Guidato dall'interazione di trasferimento di carica (CT) e influenzato dalla modalità di impilamento delle molecole DA, l'emissione del cocristallo Flu-TCNQ è stata regolata in rosso e la proprietà di trasporto di carica di tipo n della molecola accettore è stata mantenuta nel cocristallo. Il loro lavoro fornisce una soluzione efficace alla carenza di materiali organici con proprietà optoelettroniche integrate.
Il lavoro, intitolato "TCNQ-based organic cocrystal integrato red emission and n-type charge transport", è stato pubblicato in Frontiers of Optoelectronics (9 maggio 2022). + Esplora ulteriormente
