零维杂化金属卤化物材料具有完美的“主-客体”结构，是构筑圆偏振发光的理想材料，但设计和制备同时具有高荧光量子效率和高发光不对称因子的零维杂化金属卤化物仍然面临巨大的挑战。

近日，南方科技大学权泽卫教授研究团队以手性环己二胺（RR/SS-DACH = 1R, 2R/1S, 2S-diaminocyclohexane）为有机配体，制备了一对新型对映异构的零维杂化铅溴单晶 (RR/SS-DACH)₂PbBr₆·2H₂O (R/S-PbBr·H₂O)。通过引入具有高效荧光的[SnBr₆]^4-单元，(RR/SS-DACH)₂Pb_0.968Sn_0.032Br₆·2H₂O(R/S-PbSnBr·H₂O)展现出接近100%的光致发光量子效率和±3.0×10^-3的发光不对称因子。

由于[PbBr₆]^4-八面体与手性配体之间存在强烈的N-H…Br氢键作用，无机单元在RR/SS-DACH的手性诱导下产生对映异构的[Λ-PbBr₆]^4-和[Δ-PbBr₆]^4-。R/S-PbBr·H₂O的圆二色光谱的结果显示出不对称的[PbBr₆]^4-八面体特征圆二色峰，证实了零维手性杂化金属卤化物中的手性诱导机制。

通过将[SnBr₆]^4-单元引入手性R/S-PbBr·H₂O，制备了具有强自陷态激子发光的R/S-PbSnBr·H₂O。该材料的荧光发射峰位于580 nm，量子效率接近100%，同时，其圆偏振荧光光谱表明对映体具有镜面对称的圆偏振荧光，发光不对称因子为±3.0×10^-3。理论计算揭示了Sn改变了材料的能级结构，缩小了光学带隙，同时将原有的间接带隙变为直接带隙。

作者将R/S-PbSnBr·H₂O中的结晶水加热除去，发现失水后的材料荧光红移至640 nm，量子效率降至51.6%，圆偏振荧光性能几乎不变，发光不对称因子分别为3.8 × 10^-3和 -2.6 × 10^-3。由于失水相在潮湿空气中容易吸水转变为R/S-PbSnBr·H₂O，该材料在湿度检测方面展现出良好的应用前景。