เฟส Ruddlesden-Popper (RP) เป็น โครงสร้างเพอร์รอฟสไกต์ชนิดหนึ่ง ที่ประกอบด้วยแผ่นคล้ายเพอร์รอฟสไกต์สองมิติที่สลับกับแคตไอออนสูตรทั่วไปของเฟส RP คือA B X โดยที่AและBเป็นแคตไอออนXเป็นแอนไอออน (เช่น ออกซิเจน) และnคือจำนวน ชั้น แปดเหลี่ยมในกองคล้ายเพอร์รอฟสไกต์^{[ 1 ]}โดยทั่วไปแล้ว เฟสนี้มีโครงสร้างที่เกิดจากการเจริญเติบโตของโครงสร้างแบบเพอร์รอฟสไกต์และแบบ NaCl (เช่น แบบร็อคซอลต์)

เฟสเหล่านี้ตั้งชื่อตาม SN Ruddlesden และ P. Popper ซึ่งเป็นผู้สังเคราะห์และอธิบายโครงสร้าง Ruddlesden-Popper เป็นครั้งแรกในปี พ.ศ. 2490 ^{[ 2 ] [ 3 ]}

สูตร RP ทั่วไปA B X สามารถเขียนได้เป็นA A' B X โดยที่AและA'A คือโลหะอัลคาไล โลหะอัลคาไลน์เอิร์ธ หรือโลหะหายาก และBคือโลหะทรานซิชัน ไอออน บวก A อยู่ในชั้นเพอร์รอฟสไกต์และมีโครงสร้างแบบ คิวบอกตาเฮดรอล 12 เหลี่ยมที่ล้อมรอบด้วยไอออนลบ (CN = 12) ไอออนA'แคตไอออนมีเลขโคออร์ดิเนชันเท่ากับ 9 (CN = 9) และตั้งอยู่ที่ขอบเขตระหว่างชั้นเพอร์รอฟสไกต์และชั้นบล็อกกลาง แค ตไอออน Bตั้งอยู่ภายในออกตาเฮดรา พีระมิด และสี่เหลี่ยมของแอนไอออน^{[ 4 ]}

เฟส Ruddlesden-Popper ชุดแรก ได้แก่ Sr TiO , Ca MnO และ SrLaAlO ได้รับการยืนยันโดยการเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์แบบผง (PXRD) ในปี พ.ศ. 2500 ^{[ 2 ]}สารประกอบเหล่านี้เกิดขึ้นจากการให้ความร้อนแก่ออกไซด์และคาร์บอเนตที่เหมาะสมในสัดส่วนที่ถูกต้อง

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ความสนใจในโครงสร้างคล้ายเพอร์รอฟสไกต์เพิ่มมากขึ้น และวิธีการสังเคราะห์สารประกอบเหล่านี้ได้รับการพัฒนาเพิ่มเติม ในทางตรงกันข้ามกับวิธีการแบบของแข็งทั่วไปมักใช้เทคนิคเคมีอ่อน หรือเคมีแบบนุ่มนวลในการสังเคราะห์วัสดุประเภทนี้ เทคนิคเคมีอ่อนเหล่านี้รวมถึง ปฏิกิริยาแลกเปลี่ยนไอออนของเพอร์รอฟสไกต์แบบชั้นปฏิกิริยาแลกเปลี่ยนไอออนที่เกี่ยวข้องกับหน่วยโครงสร้างระหว่างชั้นปฏิกิริยาการควบแน่นแบบโทโพเคมีและเทคนิคอื่นๆ เช่นปฏิกิริยาการแทรกและการถอนการแทรกและ ปฏิกิริยาการแทรกหลายขั้นตอนของเพอร์รอฟ สไกต์แบบชั้น^{[ 5 ]}

เช่นเดียวกับเฟสเพอร์รอฟสไกต์^{ดั้งเดิม}เฟส Ruddlesden-Popper สามารถมีคุณสมบัติที่น่าสนใจ เช่นความต้านทานแม่เหล็กมหาศาล [ ^{6 ]}การนำยิ่งยวดเฟอร์โรอิเล็กทริก^{[ 7 ]}และกิจกรรมเร่งปฏิกิริยา [ ^{8 ] และ}มี การ ^ใช้ งานเป็น ไดโอดเปล่งแสงสีขาว[ ^{9 ]}สารเรือง แสง ^{[ 10 ] [ 11 ]}เซลล์เชื้อเพลิง^{[ 12 ]}และเซลล์แสงอาทิตย์^{[ 13 ] [ 14 ]}

การใช้เพอร์รอฟสไกต์ Ruddlesden-Popper เป็นไดโอดเปล่งแสงมีข้อดีคือ ต้นทุนต่ำในการประมวลผลด้วยสารละลาย ช่องว่างพลังงานที่ปรับได้ และเสถียรภาพที่ดีกว่าเมื่อเทียบกับเพอร์รอฟสไกต์ 3 มิติ ในปี 2018 Mohite และคณะประสบความสำเร็จในการใช้งานฟิล์มบางเพอร์รอฟสไกต์ Ruddlesden-Popper 2 มิติ (CH (CH ) NH ) (CH NH ) Pb I เป็นไดโอดเปล่งแสงได้อย่างเสถียรเป็นเวลา 14 ชั่วโมงภายใต้สภาวะการทำงาน ในขณะที่เพอร์รอฟสไกต์ 3 มิติที่ใช้เป็นไดโอดเปล่งแสงอาจเสื่อมสภาพภายในไม่กี่นาที^{[ 15 ]}

เฟส Ruddlesden-Popper LaSr Fe O เป็นตัวอย่างของเพอร์รอฟสไกต์แบบชั้นที่กำลังพัฒนาเพื่อใช้ในแบตเตอรี่โลหะ-อากาศแบบ ชาร์จได้ ^{[ 17 ]}เนื่องจากลักษณะแบบชั้นของโครงสร้าง Ruddlesden-Popper ออกซิเจนที่อยู่ระหว่างชั้นเพอร์รอฟสไกต์จึงถูกกำจัดออกได้ง่าย ความง่ายในการกำจัดอะตอมออกซิเจนเป็นสาเหตุของประสิทธิภาพของ ปฏิกิริยา การเกิดออกซิเจน (OER) และปฏิกิริยาการลดออกซิเจน (ORR) ในวัสดุ ในแบตเตอรี่โลหะ-อากาศ OER คือกระบวนการชาร์จที่เกิดขึ้นที่ขั้วไฟฟ้าอากาศ ในขณะที่ ORR คือปฏิกิริยาการคายประจุ

เพอร์รอฟสไกต์เฟส Ruddlesden-Popper ยังเป็นวัสดุที่มีศักยภาพในการใช้งานในอุปกรณ์จัดเก็บพลังงาน สูตรของ (R-NH ) A B X กำลังได้รับการพัฒนาสำหรับเซลล์แสงอาทิตย์โดยที่ R-NH ⁺คือโซ่ยาวของสารอินทรีย์หรือแคตไอออนแอมโมเนียมแบบวงแหวน A คือเมทิลอะมีน (MA) หรือฟอร์มามิดีน (FA) B คือ Pb หรือ Sn และ X คือไอออนฮาโลเจน^{[ 14 ]}เพอร์รอฟสไกต์ Ruddlesden-Popper ยังสามารถใช้เป็นวัสดุแคโทดของเซลล์เชื้อเพลิงออกไซด์แข็ง (SOFC) ได้อีกด้วย ^{[ 12 ]}