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9月【第四周】发光方向文献速览

作者:东谱科技 浏览: 发表时间:2025-09-26 14:29:11



01

揭示钙钛矿基发光二极管中的阴极降解机制

本研究探讨了钙钛矿基发光二极管(PeLEDs)在储存过程中的降解机制,发现即使在相对惰性的环境下,也会随时间形成不发光的电致发光(EL)暗区(称为EL暗图案)。分析表明,阴极降解是阻碍电荷注入并驱动这些图案形成的主导因素。储存环境中残留的水分/氧气会引发铝(Al)阴极的化学反应,很可能与钙钛矿的降解产物发生相互作用。为缓解此问题,研究引入了两种策略:引入聚乙烯亚胺乙氧基化物(PEIE)阴极缓冲层,或用准二维钙钛矿结构替代传统的三维钙钛矿。这些措施旨在阻断离子扩散或抑制离子迁移,延缓EL暗图案的形成。将PEIE与更稳定的阴极(铟锌氧化物IZO或银Ag)结合使用可显著增强稳定性。使用传统LiF/Al阴极的器件在仅4小时内就出现EL暗图案,而采用PEIE/IZO或PEIE/Ag的器件在168小时(7天)或336小时(14天)后均未观察到暗图案。这项工作确定了Al阴极降解是PeLED储存稳定性的主要限制因素,并强调了稳定电极材料和界面工程在延长钙钛矿光电器件寿命方面的潜力。

https://doi.org/10.1002/adfm.202521392


02

基于胶体CsPbBr₃纳米片的高效深蓝LED,满足Rec.2020色域标准

本文提出一种酸辅助配体钝化策略,成功制备出符合Rec.2020色域标准的高效深蓝PeLED。表面化学分析表明,氢溴酸促进质子辅助剥离长链配体,并与硫代三丁基膦形成稳定的Pb–S–P配位键,吸附能高达–1.13 eV。该策略显著提升了表面缺陷钝化效果,使光致发光量子产率提升至96%,发射峰位于461 nm,半高宽仅13 nm。通过时间分辨荧光和瞬态吸收光谱证实,钝化后激子复合增强,缺陷态密度降低。所制备的PeLED在CsPbBr₃纳米片基器件中性能创纪录,最大外量子效率达6.81%,峰值亮度143 cd/m²,CIE色坐标(0.136, 0.046)完全符合Rec.2020标准,较未钝化器件提升十倍。

https://doi.org/10.1038/s41377-025-02019-1


03

阳离子-阴离子对辅助合成策略实现高性能纯蓝色钙钛矿量子点发光二极管

本文提出了一种阳离子-阴离子对辅助合成策略,用于制备高质量的CsPbCl₃₋ₓBrₓ QDs。在合成过程中引入硫酸胍(GA₂SO₄),其中硫酸根阴离子钝化了配位不足的Pb²⁺缺陷,有效减少了非辐射复合;而胍阳离子通过氢键与QD表面的卤素离子相互作用,抑制了Cl空位缺陷的形成。得益于这种阳离子-阴离子对的协同钝化效应,QDs的光致发光量子产率从42%提升至86%。同时,QDs表现出高结晶质量,有利于载流子传输。最终,基于该QDs的QLED在470 nm波长下实现了24.9%的外量子效率,比对照组器件提高了1.6倍。本研究表明,协同离子对钝化策略是实现高效稳定纯蓝色钙钛矿LED的一种实用设计方法。

https://doi.org/10.1002/adfm.202520569


04
一种用于光声引导光热治疗的大π共轭有机光热剂

本研究开发了一种新型π共轭骨架有机光热剂(DTPC-DFIC),该材料在770-1000纳米波段具有显著近红外吸收能力。通过纳米沉淀法制备的DTPC-DFIC纳米颗粒(DTPC-DFIC NPs),可包裹两亲性DSPE-mPEG2000分子,适用于光声成像引导的光热治疗(PTT)。值得注意的是,DTPC-DFIC纳米颗粒展现出优异的生物相容性、光稳定性及高达72.3 %的光热转换效率。体内与体外实验均证实,该纳米颗粒具有良好的生物安全性及显著的抗肿瘤效果。总体而言,本研究不仅提出了一种极具潜力的大π共轭骨架有机光热剂,更为开发高效癌症诊疗一体化纳米材料提供了重要理论依据。

https://doi.org/10.1002/anie.202512147


05

Cr3+/Ni2+:氟离子的创新调控,以增强对氟污染的近红外检测

本研究通过固相法制备了一系列近红外样品:LiGa5O8:Cr3+,xNi2+(x=0.001–0.015)和LiGa5O8:0.007Cr3+,0.011Ni2+,yF−(y=0-0.3)。Cr3+与Ni2+离子的共掺杂引发718 nm(源于Cr3+的2E→4A2跃迁)和1211 nm(与Ni2+的3T2→3A2跃迁相关)近红外发射,并伴随Cr3+向Ni2+的能量转移。在LiGa5O8: 0.007Cr3+,0.011Ni2+中引入F−离子后,Ni2+的发射强度提升60 %,起到助熔剂作用并有效平衡Ni2+掺杂带来的电荷。此外,样品在718 nm波长下展现出持续400秒以上的明亮发光,这归因于深浅双阱结构的存在。值得注意的是,添加氟化物−(F−)后,镍离子+在土壤中的发光强度相比未掺杂样品惊人地提升了105 %,在水中也提升了41 %。这种显著增强效果使这类荧光材料成为各类环境中检测氟化物−的极具潜力候选材料。综上所述,掺杂氟化物后镍离子+发光强度的大幅提升,充分彰显了该类荧光材料在氟检测应用中具有重要开发价值。

https://doi.org/10.1016/j.cej.2025.167879


06

实现高亮度近红外II发射:活体生物成像中荧光材料设计的分子锁定和包裹策略

本研究通过一系列供体-受体-供体(D-A-D)构型的小分子,在分子层面和聚集态层面共同攻克了这些难题。初始扭曲分子DTTD在聚集时表现出低吸收率和显著荧光猝灭现象。为解决这些问题,我们通过将????桥与供体的苯环锁定,成功构建出具有平面化骨架的DMTTTD,其刚性结构和大体积供体特性使其吸收系数更高且猝灭效应降低。为进一步提升性能,我们在DMTTTD中引入支链烷基链包裹分子骨架,制得DETTD纳米颗粒——该材料在聚集态下仍保持高吸收系数并增强抗猝灭能力。具有117.5 M−1 cm−1高NIR-II亮度的DETTD纳米颗粒,可实现小鼠血管系统和胃肠道的高分辨率成像。本研究建立了一种同时降低荧光猝灭和提高吸收系数的通用范式,以获得明亮的近红外II荧光团。

https://doi.org/10.1002/adma.202510386


07

新型橙红色荧光体Ca2LaNbO6:Eu3+:热稳定性优异,适用于WLEDs、防伪油墨和显示器

本文通过高温固相反应法成功合成了新型Eu3+掺杂Ca2LaNbO6(CLN)系列荧光粉,并对其性能进行了系统研究。相结构分析与形貌观测表明,Eu3+离子已成功掺入基质材料且未改变原有相结构。该荧光粉在465 nm激发波长下呈现最强的橙红色发光峰,对应615 nm处的能级跃迁(从5D0到7F2)。最佳掺杂浓度为0.07 mol,其淬灭效应主要源于偶极-偶极相互作用。热稳定性测试显示,398 K时发光强度仍保持初始值的87.14%,表明具有优异的耐热性能。封装后的白色发光二极管(WLED)表现出色,色温3606 K,显色指数(CRI)Ra达86。将封装好的橙红色LED焊接于PCB板后,可清晰显示所需文字信息,显示出其在显示领域的应用潜力。此外,还研究了该LED在防伪油墨领域的卓越应用性能。

https://doi.org/10.1038/s41560-025-01860-3


08
具有不连续融合苯环的纯绿色圆偏振多共振热激活延迟荧光对映体

本文提出了一种新型分子工程策略,通过用由不连续稠合苯环构成的多共振(MR)框架替代含连续稠合苯环的螺旋烯结构。该方法能有效抑制高频C─C键伸缩振动并增强短程电荷转移,从而实现高色纯度、优异的圆偏振发光活性及高效的热激活延迟荧光(TADF)。概念验证的绿色BN[7]螺旋烯基发射体(P/M)-DBN-mICz展现出峰值波长512 nm、半峰宽(FWHM)25 nm的明亮窄带绿光发射。值得注意的是,对映体(P)-和(M)-DBN-mICz分别呈现FWHM值为26 nm和25 nm的窄带CPL光谱,其国际照明委员会(CIE)坐标分别为(0.14,0.72)和(0.15,0.72),光致发光不对称因子分别为+2.3×10−3和−2.6×10−3。(P)-和(M)-DBN-mICz基CP-OLEDs实现了纯绿光发射,其特征波长516 nm、FWHM窄至27 nm、CIE坐标(0.17,0.72),成为迄今报道的最纯绿CP-OLED。此外,这些器件表现出高达+5.3×10−3/−8.5×10−3的高电致发光不对称因子,最大外量子效率分别达到37.3%和36.6%。

https://doi.org/10.1002/adma.202511560


09

Sb掺杂Cs3MnCl5纳米晶体:多激子过程实现多密码可见发射,应用于高级光学加密

本研究提出掺锑Cs3MnCl5纳米晶体(NCs)作为先进信息安全应用的潜力候选材料。我们首次采用热注入法成功合成了高光致发光量子产率(∼80%)的此类纳米晶体。通过掺入Sb3+离子,我们实现了从绿光到红光的可见光谱扩展 涵盖黄绿、橙、橙红等波段,这在锰基金属卤化物钙钛矿中是前所未有的光谱调控能力。光谱分析与密度泛函理论(DFT)计算表明:525 nm发射源于四面体配位环境中Mn2+离子的d−d跃迁,而660 nm发射则由Mn−Mn d−d跃迁能量转移引发的Sb3+离子自陷激子产生。该机制与此前报道的Sb3+掺杂钙钛矿材料中解耦多激子发光现象不同,通过调节掺杂浓度和激发波长可更高效地调控双发射的相对强度。此外,Sb3+掺杂材料能够实现激发波长依赖性发光特性,使得不同浓度下可生成具有显著差异的多种密码子。这种可调谐发光能力在加密多级光码方面展现出卓越效能,相比传统防伪材料具有显著优势。我们的研究成果为设计低毒、高效率且具备可调发光特性的钙钛矿材料提供了重要参考,为实际信息安全应用提供创新解决方案。

https://doi.org/10.1002/lpor.202500774


10

利用钙钛矿量子点开发荧光传感器,用于四环素的视觉检测

本研究开发了一种表面改性策略以提升PQDs的水稳定性。通过高温注入法合成的PQDs具有均匀立方晶体结构,平均粒径约15.65纳米。随后采用3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)对表面进行功能化处理,在保持优异光学特性的同时显著增强了水稳定性。经APTES处理后,荧光量子产率从42.21%提升至65.26%。基于性能优化的PQDs,我们成功研制出基于荧光检测的四环素高灵敏度传感器。该传感器在0.30-12μM浓度范围内呈现稳定的线性响应,检测限低至10 nM。其检测机制源于四环素与量子点间的电子转移引发的荧光猝灭效应。为提高实际应用价值,我们还开发了可快速现场检测的纸质传感器。这种基于纸张的传感器具有选择性好、响应速度快、成本低、使用方便、可扩展性强等特点,是一种很有前途的四环素检测和其他环境监测应用工具。

https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2025.09.306


11

具有二苯甲烷或二苯甲酮核心和水杨醛双臂的弯曲核六聚体液晶:自组装和双模态荧光探针

本研究聚焦于两种新型弯曲核水杨醛二胺六聚体液晶SDM和SBP,重点探究其通过中心核结构差异调控的自组装模式与多功能性。SDM采用二苯甲烷核心,通过分子间倾斜堆叠形成矩形柱状相(Colrec/p2mm);而SBP以苯甲酮为核心,凭借分子间强极性和偶极-偶极相互作用,形成高度对称的方形柱状相(Colsqu/p4mm),不仅液晶相范围更广,热稳定性也显著提升。值得注意的是,这两种液晶分别可在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和正己烷中形成有机凝胶。光物理研究表明,两者均表现出激发态分子内质子转移(ESIPT)、显著斯托克斯位移及聚集诱导发光(AIE)效应。特别地,SDM可作为双通道荧光探针,实现铜离子(Cu²⁺+)与锌离子(Zn²⁺+)的同步识别与“开关”式双模响应,有效突破传统席夫碱单离子探针的局限。

https://doi.org/10.1016/j.dyepig.2025.113253


12
用于微型LED显示屏的稀土掺杂钙钛矿量子点微球

本文设计并合成了绿色发光的Ce3+-K+共掺杂CsPbBr3钙钛矿微球,通过将共掺杂的PeQDs封装在介孔二氧化硅球中,实现了接近100%的光致发光量子产率和优异的整体稳定性。利用PeQD微球制备的绿光Micro-LED实现了高达19.54%的外量子效率和4.26×107 cdm–2的亮度。最后,将绿光Micro-LED阵列与薄膜晶体管背板集成,成功制备0.6英寸微型LED显示器。

https://doi.org/10.1021/acsenergylett.5c02209


13

简易合成氰化铜卤化物荧光粉:410nm驱动pc-WLEDs

本研究中,通过使用碘化亚铜和吡嗪衍生物,成功合成了新型青色有机−无机铜(I)卤化物杂化荧光粉——碘化亚铜(mmt-pz)(mmt-pz=2-甲基-3-(甲硫基)吡嗪)。该荧光粉在约450−650纳米处具有较宽的青色发射带,在425纳米激发下光致发光量子产率(PLQY)达36.6%,外量子产率(EQY)为27.8%。发光机制研究表明其发光过程涉及热激活延迟荧光(TADF)效应。当应用于磷光转换白光LED(pc-WLEDs)时,碘化亚铜(mmt-pz)能有效弥合青色光谱间隙,使显色指数(CRI)从89.0提升至93.9,甚至可达95.2。本研究提出了一种具有广阔应用前景的青色荧光粉,可应用于高质量全光谱照明领域。

https://doi.org/10.1021/acs.cgd.5c01078


14

四n-融合吲哚咔唑多重共振发射器,实现超高窄带纯绿色发射,具有高效率和稳定性

本文开创性地设计了四N-融合型ICz异构体(l-N4ICz和s-N4ICz),其四个连续的对位氮原子通过交替六元/五元环融合形成扩展π体系。线型异构体l-N4ICz展现出锐利的绿色光致发光特性,峰值波长达506纳米且半高全宽(FWHM)仅14纳米——超越了弯曲类似物——同时兼具抑制光肩效应和更高的光致发光效率。理论研究表明,相邻结构单元的轨道对称性工程在决定异构体光电性能中起关键作用。采用l-N4ICz的有机发光二极管可实现纯绿电致发光,其超窄FWHM仅为19纳米,且在ICz-MR体系中首次达到0.7的色度y坐标,外量子效率峰值达30.1%,即使在超过200,000 cd m−2的极高亮度下仍保持>20%。该器件还创下2327小时的长寿命基准,衰减至初始亮度1000 cd m−2的90%。这些发现凸显了多N-融合型ICz-MR结构在高效、稳定、窄带电致发光领域的巨大潜力。

https://doi.org/10.1002/anie.202517349


15

一种用于温度测量的新型宽带青色发光荧光粉 Ba3TaGa3Ge2O14:Bi3+

本文采用高温固相法合成了新型宽带青色荧光粉 Ba3TaGa3Ge2O14:Bi3+。通过第一性原理 DFT 和漫反射光谱计算了 Ba3TaGa3Ge2O14和 Ba3TaGa3Ge2O14:Bi3+的带隙,表明掺杂的电子能有效地从价带转移到导带。Bi3+倾向于取代 Ba3TaGa3Ge2O14晶格中的 Ba2+位置,并发出 375 至 625 nm的宽带光,峰值在 490 nm,半峰全宽(FWHM)为117.4 nm,这归因于 Bi3+ 离子的 3P1→1S0跃迁。该材料具有较高的最大相对灵敏度 Sr(2.527@398 K)。我们提出了一种创新的集成光学温度测量原型系统,能够实时动态感知和可视化环境温度变化。通过监测不同循环时间下相对电阻的稳定性,验证了该系统的可靠性。这项研究不仅为非接触式温度传感器提供了高性能的 Ba3TaGa3Ge2O14:Bi3+材料,还提出了一种直观的解决方案来捕捉环境温度变化。

https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2025.183843


16
压力开启辐射复合通道实现明亮白光发射

本研究成功实现了从“0”到“1”的压力诱导发光(PIE),在无铅一维全无机卤化物 Cs2AgI3中获得了明亮的白光。此外,压力诱导发光的维持区间甚至可达 14.2 GPa。压缩过程中,[AgI4]3−四面体内的卤化物畸变增加,促进了电子 - 声子耦合,并驱动了自陷激子的发射。此外,瞬态吸收光谱和第一性原理计算证实,施加压力通过显著提高非辐射跃迁势垒,打开了与“暗”到“亮”自陷态相关的辐射复合通道。该研究不仅建立了结构特性与光学特性之间的关联,还为实现单一组分的明亮白光发射提供了深刻的见解。

https://doi.org/10.1002/lpor.202401915


17

通过 Cr³⁺ - Ni²⁺ 能量转移实现的超高效率 LiAlGa₄O₈:Cr³⁺, Ni²⁺ 近红外荧光粉

掺 Ni²⁺的无机晶体有望在 1000 至 1700 nm范围内产生宽带发射,这对推进近红外光源的发展至关重要。然而,由于其吸收较弱,其商业应用受到了阻碍。在此,LiAl₅O₈晶体作为 Cr³⁺和 Ni²⁺离子的宿主,因其每单位体积中可用于 Cr³⁺敏化剂的可掺杂位点(Al³⁺)密度高(0.048/ų)而被选用。通过大幅提高 Cr³⁺的掺杂浓度,出现了前所未有的峰值位于 773 nm的宽发射带,增强了 Cr³⁺发射与 Ni²⁺吸收之间的光谱重叠,从而提高了从 Cr³⁺到 Ni²⁺的能量转移效率。这种加速的能量转移速率与非辐射过程竞争有利,使得 Cr³⁺的浓度更高而不会出现任何光致发光猝灭。此外,通过用 Ga³⁺替代 Al³⁺,成功地将激发峰从 405 nm调至 445 nm,与商用蓝光二极管芯片完美匹配。因此,最优的 LiAlGa4O8: 0.26Cr3+, 0.1Ni2+荧光粉展现出从 950 到 1600 nm的宽带发射,其内量子产率和外量子产率分别高达 94.12% 和 72.62%。封装照明设备的应用演示表明其在禽类养殖和生命科学领域具有巨大潜力。

https://doi.org/10.1021/acsami.5c08213


18

部分反尖晶石结构的 ZnGa2O4:Fe3+,Ni2+ 短波红外发光材料的高效稳定性能及其在多种应用中的表现

本文设计了具有自身缺陷的近红外二区发光 ZnGa2O4:Fe3+,Ni2+。自发光与包括 [GaO6]、反位缺陷(GaZn)和氧缺陷(Oi)在内的本征缺陷有关。基于高效能量转移,ZGO:Fe3+,Ni2+展现出宽带近红外二区发射。为了提高 Fe3+的发光效率,通过阴离子 F−取代技术修复氧缺陷,使ZGOF:Fe3+,Ni2+的发光量子效率达到约 64.6%,并且具有出色的热稳定性(423K时约 75.5%)。F 取代后局部位点对称性的降低,使纯八面体晶场中 Fe3+的能级分裂,有助于缓解Laporte选择定则,并高效拓宽激发/发光光谱。通过远程“封盖”封装策略将 ZGOF: Fe³⁺,Ni²⁺与 nUV LED 芯片组合,制备出具有高辐射功率的近红外 II 区荧光粉转换型 LED(pc-LED),并展示了其在夜视、无损检测、食品分析和光学压力传感等领域的广泛应用。本研究为实现高质量近红外荧光粉及其相应器件的广泛应用铺平了可行的道路。

https://doi.org/10.1002/lpor.202500590


9月【第四周】发光方向文献速览
9月【第四周】发光方向文献速览-东谱科技
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