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10月【第二周】发光方向文献速览

作者:东谱科技 浏览: 发表时间:2025-10-11 16:32:36



01

超低压运行!天蓝色钙钛矿LED实现24.5%转换效率与318分钟寿命

本文福建师范大学王志斌和陈大钦等人通过在钙钛矿发光层中引入零维(0D)钙钛矿相,实现了有效的缺陷钝化,同时通过大位阻阳离子工程策略将半导体特性从n型调控为p型。所得PeLED可在低于带隙电压下工作,实现了24.5%的高PCE。值得注意的是,大幅降低的驱动电压抑制了焦耳热和离子迁移,将器件在1000 cd m⁻²亮度下的工作寿命延长至创纪录的T₅₀ = 318.8分钟。本研究为开发同时具备高效率、高亮度与长工作寿命的蓝色PeLEDs提供了战略性路线图。

https://doi.org/10.1002/aenm.202503666


02

双协同界面钝化实现高性能倒置结构钙钛矿量子点发光二极管

本文引入了一种双协同界面钝化策略,采用季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)(PETMP)作为多功能缓冲层。PETMP层通过两种协同机制解决界面不相容问题:(I)PETMP中的巯基与ZnO形成牢固的S–Zn键,钝化表面氧空位,改善薄膜形貌,降低电子注入势垒;(II)同时,这些巯基与Pe-QDs表面未配位的Pb离子配位,提高发光效率并抑制非辐射复合。该双协同钝化策略实现了倒置绿光Pe-QLED的最大外量子效率(EQE)达24.35%,是使用传统PVP缓冲层器件(EQE=12.61%)的两倍。此外,该策略显著提升了器件的工作稳定性。本工作确立了基于PETMP的钝化方法在高性能倒置Pe-QLED及其他光电器件中的变革潜力。

https://doi.org/10.1002/anie.202506002


03

实现近红外有机室温磷光,用于高分辨率免疫反应监测和生物成像

本研究通过两步反应合成具有B─N配位键的八元环融合型RTP分子(TPP-BN和TPP-BF),成功制备出在819纳米波长处发光、寿命达28.6毫秒的NIR磷光体。以PMMA-b-PEG为载体和表面活性剂稳定RTP分子后,我们制备的PMMA-b-PEG基纳米颗粒(PNPs)余辉亮度较传统F127基方法(FNPs)提升五倍。此外,我们开发了颗粒酶B(GrB)响应型纳米探针(Q-BFNP),实现了特异性定量检测。体内实验表明,该探针可监测并区分肿瘤免疫反应,信噪比(SBR)高达216.4。本研究为构建NIR有机RTP探针提供了新方法,推动了RTP材料在实时高对比度生物成像及肿瘤免疫监测中的应用发展。

https://doi.org/10.1002/anie.202511784


04
多功能二硫醇交联添加剂可实现高效率、高稳定性喷墨印刷的钙钛矿量子点发光二极管

本研究引入了基于二硫醇的可交联添加剂——1,4-双(3-巯基丁酰氧基)丁烷(BD1),成功实现了高性能喷墨打印Pe-QLED。BD1具备三大核心功能:i)优化油墨流变特性,促进均匀液滴形成并实现灵活的喷墨打印工艺;ii)其巯基与量子点表面未配位的Pb²+位点结合,有效抑制配体在油墨配制和沉积过程中的流失,从而降低缺陷密度并提升光学品质;iii)通过与油酸配体发生巯基-烯烃点击反应,形成坚固的交联网络,增强薄膜完整性和器件稳定性。借助这些协同效应,BD1赋能的Pe-QLED实现了创纪录的21.73%外量子效率(EQE)、30,637.82 cd m−2的峰值亮度以及更长的工作寿命。该添加剂工程策略还展现出对红蓝光Pe-QLED的通用性,彰显了其广泛的应用前景。总的来说,这些发现将BD1定位为一种非常有效的多功能添加剂,用于稳定和优化Pe-QD油墨,为高分辨率、全色Pe-QLED显示器和其他印刷光电子器件的规模化生产铺平了道路。

https://doi.org/10.1002/adma.202515555


05

基于Stark亚能级跃迁的Nd3+掺杂Na3HfF7荧光体的高灵敏度低温测温

本研究以四方相Na3HfF7: Nd3+荧光体为基底,成功构建了基于斯塔克亚能级的低温温度计。在808 nm激发条件下,该荧光体于~1055 nm处呈现显著发射带,包含Nd3+斯塔克亚能级间4F3/2与4 I11/2的六个辐射跃迁。通过分析4F3/2(R2)→4I11/2(Z1)和4F3/2(R1)→4I11/2(Z1)跃迁的发射强度比,实现了40-350 K宽温度范围内的光学测温。相对热灵敏度受Nd3+掺杂浓度和荧光体粒径共同影响,在40 K时达到7.50% K⁻¹的最优值。其工作温度范围和热灵敏度均优于近期报道的多数低温光学测温技术。这些研究成果为高性能稀土基光学测温仪的未来发展奠定了基础。

https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2025.10.094


06

含氢键互锁平面分子的有机共晶的可调光致发光和光热性能

本文报道了两种氢键互锁平面分子HNAO和HPAO,它们与1,2,4,5-四氰基苯(TCB)共同组装形成电荷转移(CT)共晶NTC和PTC。所得NTC继承了HNAO的双光子吸附特性,通过协同的ESIPT和CT相互作用增强了发色度红移,最终实现近红外发光。值得注意的是,分子内氢键将分子锁定在平面有序构象中,使其在NTC有机微线中形成规则的面对面排列,创下迄今有机共晶最低光学损耗系数(0.021 dB/µm),展现出在光计算系统中的巨大应用潜力。相比之下,PTC中HPAO的最高占据分子轨道(HOMO)与TCB的最低未占分子轨道(LUMO)之间极低的能隙,导致其激发态CT程度显著提升,主要促进非辐射跃迁并产生无发光特性。尽管如此,这种权衡仍实现了高效的近红外-近红外光热转换(????= 47.7%)和优异的光稳定性,使PTC在快速光热成像及突破性时变信息加密应用中表现卓越。本研究不仅丰富了共晶材料库,更为定制共晶材料性能提供了新策略。

https://doi.org/10.1002/advs.202515054


07

热响应相变霜通过温和的光热策略广泛提高透皮给药

本研究开发了一种由硬脂酸-月桂酸共晶、聚多巴胺(PDA)纳米颗粒、甘油及药物组成的温敏乳膏。该乳膏通过相变吸收多余热量,在模拟阳光照射下可维持皮肤温度∼40°℃,既避免过热又无需手动调节即可保持药物活性。温和光热处理使PDA纳米颗粒(2.4-406.9nm)的渗透率提升5.5–7.1-fold倍,并使真皮层罗丹明B(RB)荧光信号强度分别达到未加热对照组的28.9倍、24.6倍和10.7倍。机理研究表明,光热效应通过诱导皮肤微孔形成及经表皮途径增强透皮递送效率。此外,该策略递送的胰岛素使糖尿病小鼠血糖降低75%,而PDA纳米颗粒与甲氨蝶呤联合递送显著改善银屑病病变。这一自调节平台独特地实现了精准温控与双通路增强的结合,为提高透皮递送效率提供了通用性解决方案。

https://doi.org/10.1002/adma.202416017


08
Ce3+荧光粉陶瓷用于激光驱动的固态照明

本文通过火花等离子烧结法制备了热稳定性优异的钙铝磷光陶瓷(化学式:Ca1-x-yLixAl1-x-ySi1+x+yN3-yOy:Ce3+)。首先通过“种子”烧结法合成高效率的CALSON:Ce磷光粉,并经酸洗处理后,该材料在200°C时展现出高达66%的外量子效率(EQE)和91%的光致发光保持率。在1600°C条件下制备的磷光陶瓷具有最高EQE值57%,发光饱和阈值为19.58 W mm−²。通过在CALSON:Ce陶瓷表面涂覆镧铝磷光层(化学式:La3Si6N11:Ce,简称LSN:Ce),在蓝光激光激发下可产生白光,功率密度达11.28 W mm−²,实现4943 K色温、675.76流明光通量及119.81流明/瓦−1的发光效能。本研究提出的“种子”烧结法有效提升了磷光体与陶瓷的量子效率。

https://doi.org/10.1002/lpor.202501492


09

天然坚果中普遍存在的室温磷光

本研究揭示了具有典型RTP特性的天然坚果,并对其分子机制进行了系统解析,为开发可持续清洁的RTP材料提供了新思路。这些坚果在常温下通常呈现数秒余辉现象,其强度主要取决于激发波长和成分组成。当芳香族维生素、芳香族碱基和芳香族氨基酸等天然营养素以低含量(低至ppm级)分散于非芳香族介质时,其RTP光谱覆盖坚果的完整光谱范围(<400-700 nm)。不同芳香族营养素需要不同激发能量,可呈现独特RTP色彩。因此,生物基质与多样化芳香族营养素应协同作用,通过激发条件调控实现坚果宽频RTP特性,二者均不可忽视。此外,微量多芳香族荧光材料可便捷调节坚果RTP,为实现多级信息存储的三维余辉显示提供可能。这项工作大大扩展了基于丰富资源的天然RTP的范围,并对潜在机制提供了新的见解,为应用可持续发光材料开辟了一条广阔的道路,这些材料可以大规模和低成本地生产。

https://doi.org/10.1021/jacs.5c10814


10

MXene热致变色混合薄膜在可穿戴医疗保健中无干扰双模式传感中的应用

本研究提出一种创新的异质传感架构,成功实现压力与温度检测的解耦。该设备采用压阻式MXene/纤维素纳米纤维/壳聚糖(MCC)复合薄膜结合热致变色PDMS层,可同步输出电信号与视觉信号。MCC薄膜具备高灵敏度(35.7 kPa−1)、快速响应(0.25秒)、超低检测限(6.5 Pa)及优异耐久性(>4400次循环)等特性。热致变色层通过颜色变化实现温度反馈,有效抑制信号干扰。这种解耦传感策略能精准监测脉搏波形、呼吸频率及骨折愈合等生理指标,与临床诊疗参数高度相关。该传感器凭借结构简单、可扩展性强且功能多样,为新一代可穿戴医疗设备的研发提供了极具潜力的技术平台。

https://doi.org/10.1002/adfm.202522165


11

胺嵌入多环芳烃中局部芳香性的工程学研究及其窄带荧光发射器

本研究提出一种基于苝基核的芳香性工程方法,成功构建出高效窄带荧光发射体。通过将萘单元替换为咔唑基团,可增强芳香性的局域化特性;而延长π-共轭链则会进一步降低剩余萘环的芳香性。这种双重调控有效抑制了发射肩带,获得光谱纯净的荧光信号。其中,中心对称结构的c-NaDTCz和轴对称结构的a-NaDTCz分别在536nm和600 nm处呈现尖锐发射峰,其半高全宽(FWHM)分别为17nm和30 nm。应用于OLED器件时,c-NaDTCz基器件在548 nm处展现峰值为26.1%外量子效率(EQE)的锐利黄色发光,而a-NaDTCz则在610 nm处实现窄带红色电致发光,创下传统红色荧光体27.8%的EQE纪录。

https://doi.org/10.1002/anie.202518763


12
新型铋激活黄色荧光粉CaBaTa2O7:Bi3+:高量子效率与热稳定性,WLEDs应用

本研究成功开发出黄色发光荧光材料CaBaTa2O7:Bi3+,该材料展现出优异的量子效率和热稳定性。通过系统研究其晶体结构、电子构型及发光特性发现:在近紫外激发下,CaBaTa2O7:Bi3+可发出中心波长552纳米的亮黄色光,量子效率高达96%,热稳定性达81%(150°C)。结合结构分析、光谱表征与理论计算,证实其发光源于铋-钽MMCT转变机制。此外,通过白光LED器件封装测试和水解实验评估了该材料的实际应用价值,结果表明CaBaTa2O7:Bi3+在白光LED技术领域具有广阔的应用前景。

https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2025.10.012


13

激光驱动照明和显示用高效率红色发光玻璃荧光薄膜

本研究在氧化铝陶瓷基板上制备了发射波长为610至680纳米的(SCaSN:Eu)磷光玻璃薄膜(PiGFs),界面反应极小。所有PiGFs均表现出优异致密化特性并保持高IQE值,其IQE损耗较原始磷光体降低超过10 %。值得注意的是,发射峰位于653纳米的PiGF薄膜凭借其高导热性(22 W m−1 K−1)和低IQE损耗,实现了23.6 W mm−2功率下206流明/平方毫米的光通量密度。在旋转激发条件下,其光通量密度更达到创纪录的786流明/平方毫米@ 90.6 W mm−2。此外,采用反射模式的空间分离YAGG:Ce-CASN:Eu“荧光轮”可产生1125流明/平方毫米的光通量,相关色温(CCT)达6653 K,显色指数(CRI)为86,色坐标(0.308,0.338),支持远距离照明与投影显示。本研究为开发适用于先进激光照明与显示应用的高效色转换器提供了极具前景的策略。

https://doi.org/10.1002/lpor.202502185


14

双位点协同调控策略实现了Cr3+激活石榴石荧光粉的高性能近红外发光和无线通信应用

本研究采用双中心协同调控策略,成功地构建了Cr3+激活的石榴石类近红外荧光粉[Ca2+yGd1-y]Zr2[Al3-yGey]O12:0.01Cr3+,实现了高性能的宽带近红外发光和多功能应用。A位(Ca2+/Gd3+)和C位(Al3+/Ge4+)的协同取代引起多维调控,包括半高全宽展宽(半高宽=35 nm/305 cm−1)、发射峰红移(47 nm)和发光增强(2.58倍)。由十二面体膨胀和四面体收缩引起的[CrO6]八面体扭曲,以及电子顺磁共振(EPR)的变化,解释了半高宽展宽和发射红移的内在机制。双位协同调节有效地扩大了材料的禁带宽度,同时显著提高了结构的刚性,从而获得了优异的热稳定性(93.8%@423 K)。基于这种荧光粉对酸性环境的不同响应特性,成功地开发了一种基于莫尔斯电码的加密系统。制作了一种近红外荧光粉转换发光二极管(PC-LED),实现了无损检测、近红外成像、夜视和稳定的无线光通信。本研究为开发高性能近红外荧光粉提供了一种创新的设计策略。

https://doi.org/10.1002/lpor.202501792


15

在硒嵌入杂环中增加芳香性,使长寿命纯绿色OLED的窄带多共振TADF发射器稳定

本研究提出了一种创新分子结构,通过将硒(Se)战略性整合到多共振框架中的刚性五边形芳香六元环(二苯并硒吩,DBSe)中,有效克服了传统六方硒-MR体系的固有缺陷。所开发的DBSe-BN分子展现出10⁶秒−¹级的快速反向系间穿越(RISC)速率和21纳米的窄发射带宽,为实现高性能纯绿光发射提供了有力保障。值得注意的是,基于DBSe-BN的OLED器件性能卓越:最大外量子效率(EQEmax)高达38.8%,效率滚降曲线平缓(EQE1000 = 33.7%),且具有国际照明委员会(CIE)标准坐标(0.18,0.73)的纯绿光特性。器件运行稳定性优异,基于二元发光体系的寿命延长至1341小时,三元器件在初始亮度1000 cd m−²时更可达5310小时。本研究为构建高性能MR-TADF发光体提供了可行策略,通过硒嵌入芳香六元环技术实现了FWHM、CIE、EQE、滚降曲线及寿命等多维度的优化平衡。

https://doi.org/10.1002/adma.202513987


16
Er₃+荧光粉的热淬火抗性发光及多模态自校准温度传感特性

本文多模态温度传感通过整合上转换(UC)和下转换(DC)模式,并利用单一激活中心中发射跃迁的热响应差异,通过交叉验证最小化环境干扰。掺Er3+的Gd2(WO4)3荧光粉通过高温固态反应合成。该材料能够基于DC和UC发光特性实现多模态自校准温度传感,并展现出优异的抗热猝灭性能。值得注意的是,在360 nm激发(DC模式)下,530 nm发射光在313至493 K范围内保持96%的强度;而在980 nm激发(UC模式)下,其强度在313至573 K范围内保持±5%的波动。此外,824 nm发射光(在980 nm激发下)在313至573 K范围内强度提升了3.37倍,这归因于热激活交叉弛豫(CR)。我们还利用荧光强度比(FIR)技术开发了多模态自校准温度传感系统,采用DC模式下的I530/I551比值和UC模式下的I824/I551比值。值得注意的是,I824/I551比值在313 K时实现了2.21%K⁻¹的最大相对灵敏度(Sr)。通过整合DC和UC通道,我们开发了一个双模态温度融合平台。在此方案中,多模态FIR策略通过交叉验证协同最小化系统误差,同时通过结合热猝灭抗性和热激活发光特性来增强可靠性。本工作建立了一个新的双模材料系统框架,用于高精度的光学测温。

https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2025.09.353


17

通过调节非线性吡啶单元的分子内电荷转移,工程色可调光致变色超长室温磷光聚合物薄膜

本研究通过将具有可调分子内电荷转移(ICT)能力的非线性吡啶鎓单元战略性嵌入刚性聚乙烯醇(PVA)基质中,成功解决了这一难题。光谱分析表明,光激发会引发ICT驱动的电荷分离,形成具有独特能量的长寿命三重态电荷转移(CT)态,从而实现多色URTP发光。PVA基质不仅稳定了这些三重态CT态,还促进了羟基基团向吡啶鎓受体的CT介导电子转移,生成负责可逆光致变色的稳定自由基。此外,通过硼酸交联吡啶鎓掺杂的PVA网络,磷光寿命(最高达0.96秒)和量子效率(最高达27.8%)得到同步提升,同时保持高对比度可逆光致变色特性。这类多功能薄膜在多层次防伪、可重写图案化及安全信息加密等领域展现出应用潜力。本研究为刺激响应型光致变色URTP聚合物的设计提供了可靠策略。

https://doi.org/10.1002/adfm.202521242


18

π共轭增强冠醚电荷转移共晶用于近红外光热转换

本研究提出一种通过π共轭增强电荷转移策略激活冠醚共晶光热转换性能的方法。我们合成了三种具有不同π共轭基团的冠醚(H1、H2和H3),随着分子共轭程度的增加,其固态发光性能显著提升。此外,通过富电子冠醚与缺电子的1,2,4,5-四氰基苯(TCNB)之间的电荷转移(CT)相互作用,构建了三组主客体共晶体系。基于CT相互作用的差异,所得共晶从主要呈现光致发光特性转变为高效光热转换性能。详细的结构与光谱分析表明,共晶中π供体/π受体的重叠程度是调控其光物理性质的关键因素。

https://doi.org/10.1002/cjoc.70275


19

新型氧化锌-YAG:一种具有优异热性能和色质的复合陶瓷荧光粉,适用于激光驱动照明

本研究通过真空热压法成功制备了新型氧化锌-YAG:Ce复合陶瓷。添加氧化锌有效提升了复合陶瓷的导热性能。此外,氧化锌与YAG表现出良好的化学相容性及低致密化温度,从而赋予复合陶瓷优异的热学和光学性能。氧化锌-20%YAG:Ce复合陶瓷实现了10 W/mm²的最大发光饱和阈值,光通量达到1243流明。此外,由于在蓝光二极管激发下具有额外的绿光发射和展宽光谱,氧化锌-YAG:Ce复合陶瓷荧光粉的显色指数(CRI)高于YAG-YAG:Ce,表明该复合陶瓷荧光粉在激光驱动照明中具有出色的色质。

https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2025.09.321


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