简述
五氟苯基二苯基膦又名五氟苯二苯膦,是一种重要的有机磷化合物,分子式是C18H10F5P,分子量为352.2378。其分子结构中包含五个氟原子,增强了物质的化学惰性,因此具有良好的化学稳定性和亲电性。由于氟原子的电负性较强,其可使物质在一些反应中表现出优秀的配位活性,五氟苯基二苯基膦在与金属离子形成配合物时,可以显著提高反应的选择性和催化活性。

应用
在材料科学领域,五氟苯基二苯基膦显示出良好的应用潜力。它可以作为功能性材料的组成部分,用于制备各种新型聚合物和复合材料。这些材料在耐热性、抗腐蚀性以及其他物理化学性能上往往优于传统材料。特别是在电子材料领域,五氟苯基二苯基膦的引入可以改善材料的导电性和机械性能,从而推动电化学领域的发展。
例如,文献报道了一种适配硅碳负极材料的锂离子电池耐高温电解液,包括六氟磷酸锂,非水有机溶剂,耐高温添加和负极成膜添加剂。耐高温添加剂为五氟苯基二苯基膦,负极成膜添加剂为五氟苯基异氰酸酯或氟代碳酸乙烯酯。制备得到的适配硅碳负极材料的锂离子电池耐高温电解液可以通过五氟苯基二苯基膦和负极成膜添加剂五氟苯基异氰酸酯或氟代碳酸乙烯酯的协同作用,在锂离子电池的硅碳负极表面形成紧实且导锂性好,熔点高,弹性高的SEI层,在正极表面均形成一层薄而致密的CEI膜,同时又抑制了由PF产生的电解液的副分解反应,增加电解液的稳定性。此外,该锂离子电池耐高温电解液使电池的耐高温性能和循环性能显著提升[1]。
有关研究
五氟苯基二苯基膦可用作光化学研究中的氟化物添加剂,进而为蓝光钙钛矿发光二极管器件制备及光电性能研究提供试验数据。蓝光钙钛矿发光二极管(Perovskite light-emitting diode,PeLEDs)受限于蓝光发射所需光学带隙参数难以达到,发展较为缓慢。通常,要提供更大的光学带隙,可以由由卤素工程和降维工程两种方式实现。但是这两种方式又有其各自的局限性,导致蓝光PeLEDs目前仍然处于低效,低稳定性的现状。为了解决该问题,研究人员在基于准二维结构的全溴体系/溴氯共混体系薄膜中对有机层进行部分改性,在金属离子钝化和调控薄膜相分布的作用下,分别实现了高效天蓝光及深蓝光PeLEDs。
具体地,采用有机金属配体—肉桂酸钾(PTCA)掺杂的方式,对准二维结构钙钛矿薄膜中的卤素空位缺陷进行钝化,引入金属离子而不引入过多的卤化物。引入的PTCA中K+和C=O的钝化作用,成功稳定了钙钛矿薄膜在紫外光和高温条件下的光致发光光谱以及在不同电压下的电致发光光谱。其次,通过加入胍盐而不引入过多的绝缘有机阳离子和氯离子来实现深蓝色的PeLEDs。胍物种能增大低维相的形成能,特别是当n=2时,这有利于形成理想的低维相分布,借此显著抑制了不同物种之间的级联能量转移,允许深蓝色发射。基于此,制备的深蓝PeLEDs展现了超过3.4%(~457nm)的外部量子效率(External quantum efficiency,EQE),并具有稳定的电致发光光谱。最后,探索氟化物添加剂对钙钛矿薄膜相分布的影响,总结发现不同结构的氟化物添加剂中,具有正负电荷中心不重合结构的添加剂,比如五氟苯基二苯基膦(D-PFPO),双(五氟苯基)苯膦(B-PFPO),其会导致薄膜中低维相(不期望的相)含量增加,导致低效的能量传输。而对于正负电荷中心重合的添加剂,如三(五氟苯基)膦(T-PFPO),其会显著降低退火后薄膜中低维相的含量,使相分布更加均匀,能量传输变得更加高效[2]。
参考文献
[1]杨书廷,李娟,岳红云,等.一种适配硅碳负极材料的锂离子电池耐高温电解液:CN201911241829.X[P].
[2]周宇航.基于准二维结构的蓝光钙钛矿发光二极管器件制备及光电性能研究[D].苏州大学,2023.