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銅-硫簇因其獨特的電子結構和優異的光電性能，在發光材料領域展現出重要應用前景。這類材料具有大的斯托克斯位移、高的發光量子產率和豐富的激發態性質，是構建高性能發光材料的理想選擇。然而，銅-硫簇材料在實際應用中面臨兩大關鍵挑戰：一方面，硫配位鍵的動力學不穩定性導致結晶過程難以控制，另一方面，硫元素易被氧化特性使材料在潮濕環境中穩定性欠佳。與此同時，有機錫氧團簇因其優異的化學穩定性和獨特的光刻性能，在功能材料領域備受關注。如何通過創新性的材料設計，將有機錫氧團簇與銅-硫簇有機結合，協同提升材料的結晶性和穩定性，成為當前該領域亟需解決的關鍵科學問題。

銅硫/有機錫氧異簇MOF材料的結構、變溫熒光和TADF機理

針對這一挑戰，中國科學院福建物質結構研究所林啟普團隊和張健團隊合作創新性地提出了“配體-調制劑協同組裝”策略；通過精準設計雙功能有機配體和調控合成過程，成功構建了首例基于銅-硫/錫-氧異團簇的MOF材料，實現了高效熱活化延遲熒光（TADF）與超強穩定性的完美結合。研究通過三大創新設計實現了材料性能突破：首先，采用間巰基苯甲酸雙功能配體精準組裝，實現[Cu₈S₈]發光中心與[Sn₄O₈]結構單元的協同構建；其次，利用疏水性丁基錫氧簇形成超分子防護層，使材料具有超疏水特性（接觸角164.2°），在極端環境（沸水、pH 1-13等）下至少穩定半年，攻克了銅-硫團簇易氧化的難題；最后，通過D-A配體設計實現了HOMO與LUMO的空間分離，將單重態-三重態能隙（ΔE_ST）降至0.168 eV，通過反向系間竄躍（RISC）實現高效TADF。該合成策略具有顯著普適性，已成功拓展構建了9種不同拓撲結構（hcb、acs、dia等）的銅-硫簇基MOF材料。相關成果發表于《Advanced Materials》（DOI: 10.1002/adma.202505734），第一作者為博士研究生何靜，通訊作者為張健研究員和林啟普研究員。

值得注意的是，本研究中的有機錫氧簇單元不僅作為結構穩定劑發揮作用，同時在光刻膠領域展現出重要應用潛力。團隊創新性地采用亞硒酸配體構建的有機錫氧簇，展現出優異的EBL光刻性能（Angew. Chem. Int. Ed.,DOI: 10.1002/anie.202508220）。這些突破性成果的取得，得益于團隊前期在多個相關領域的深厚積累：包括疏水性有機錫簇MOFs結構設計（CCS Chem. 2022,4,2286-2293）、有機錫簇基光刻材料研究（J. Am. Chem. Soc. 2024,146,7690-7697;Angew. Chem. Int. Ed. 2025,64,e202414360；CCS Chem. DOI: 10.31635/ccschem.025.202405308）等。通過系統的配體工程調控，研究團隊成功實現了有機錫氧簇材料在結構多樣性和圖案化性能等方面的重大突破，為半導體光刻技術的發展提供了創新性的材料解決方案。

（林啟普課題組供稿）