热蒸发Yb掺杂CsPbCl₃近红外发光二极管中的激子局域化工程

本文提出在热蒸发的CsPbCl₃:Yb体系中策略性地设计局域束缚激子。实验表明,束缚激子显著促进了从CsPbCl₃基质到Yb掺杂剂的能量转移,揭示了一条此前未知的激子能量转移通道。原子尺度表征结合第一性原理计算揭示了一种束缚激子驱动的能量转移机制,特别是Cs空位诱导的缺陷在调控激子行为中起到关键作用。基于这一认识,我们成功制备出高性能近红外发光二极管,其外量子效率达8.9%,辐射亮度为410 mW·Sr⁻¹·m⁻²,标志着热蒸发近红外(>950 nm)发光二极管领域的重大突破。
https://doi.org/10.1002/adma.202513853
实现近红外有机室温磷光,用于高分辨率免疫反应监测与生物成像

本研究通过两步反应合成了具有B–N配位键的八元环融合RTP分子(TPP-BN和TPP-BF),实现了819 nm的近红外磷光发射和28.6 ms的寿命。我们以PMMA-b-PEG为主体材料和表面活性剂,稳定RTP分子,制备了基于PMMA-b-PEG的纳米颗粒,其余辉亮度比传统的基于F127的方法提高了五倍。我们进一步开发了颗粒酶B响应的纳米探针,实现了特异性定量检测。体内研究证明,该探针能够监测并区分肿瘤免疫反应,信背比高达216.4。本研究为构建近红外有机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。
https://doi.org/10.1002/anie.202511784
分子间电荷转移作为掺杂系统中双重延迟发光的激发态调制器

本研究报道了一种由多环芳烃(PAHs)作为客体发射体嵌入苯甲酮(BP)基质的主客体体系,成功实现了TADF与RTP的高效双发射。电荷转移(CT)态在此过程中扮演“能量再分配枢纽”的角色,通过促进逆向系间穿越(RISC)和内转换(IC),使TADF与RTP得以共存。超快光谱分析证实阴离子和阳离子自由基的衰变时间尺度相近,印证了CT介导机制。该材料展现出超长RTP寿命、从绿光到近红外可调发射范围及高光致发光量子效率等特性。值得注意的是,这些性能在纳米晶形态下仍保持稳定,彰显其在生物成像领域的巨大应用潜力。本研究为设计纯有机双模发光材料提供了有效策略,并为其未来应用开辟了广阔前景。
https://doi.org/10.1038/s41467-025-62129-7
激光驱动的发光陶瓷转换近红外II光源用于先进的成像和检测技术
本文提出了一种非等价阳离子替代策略,用于制备高效半透明氧化镁:Ni2+、Cr3+ NIR-II发光陶瓷。Cr3+的共掺杂在Ni2+占据的八面体位点引发结构畸变,有效打破了对称性禁阻的d-d跃迁限制,同时实现了从Cr3+到Ni2+的高效能量转移。这些协同效应分别获得了61.06%和39.69%的优异内外量子效率。所开发的陶瓷展现出卓越的热管理能力,在478 K时具有31.28 W·m−1·K−1的热导率和92.11%的发射保留率。当集成到激光驱动NIR-II光源中时,该系统在21.43 W/mm²蓝光激光激发下实现了214 mW输出功率的破纪录性能。实际演示展示了优越的无损成像能力,空间分辨率达5.29线对/毫米,对比度达0.97。本研究为开发高性能NIR-II光源在先进成像与检测技术中的应用建立了新范式。
https://doi.org/10.1038/s41377-025-01953-4
键电子耦合与强配体结合:CsPbBr3量子点蓝光到紫外光子上转换

本文重点研究了用于将萘基递质锚定到CsPbBr3量子点的结合基团的化学特性和结构定位如何影响量子点到递质TET和最终的TTA-UC。我们研究了萘与羧酸盐(1-萘甲酸和2-萘甲酸,1-CA和2-CA)和胺(1-萘胺和2-萘胺,1-Am和2-Am)结合基团的异构体对(图 1A)。我们采用稳态和时间分辨光谱来量化这些不同基团如何影响量子点到发射器TET的速率和产率,以及这些值对由1,4-双((三异丙基硅基)乙炔基)萘(TIPS-萘)湮灭剂驱动的TTA-UC的影响。我们发现萘胺配体与CsPbBr3量子点的结合力较弱,导致TET效率低下,阻碍了TTA-UC。相反,萘甲酸配体对CsPbBr3量子点表现出明显更强的亲和力,并在几纳秒内完成TET。虽然1-CA和2-CA发射器都能成功地引发TTA-UC,但由于它们的三线态寿命和与量子点电子耦合的能力不同,这两种异构体的TTA-UC阈值强度相差两倍。DFT计算表明,这种耦合差异源于1-CA三重态受体态结合基团的自旋密度相对于2-CA增强,从而导致1-CA的TET增强。我们的研究结果强调了考虑用于将传递配体锚定到量子点的结合基团的化学特性和结构定位的重要性,以实现高效的TET,从而为上转换等光物理过程以及光驱动的化学转化提供借鉴。
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsenergylett.5c02342
通过手性荧光光开关实现液晶中光栅/pH双可调圆偏振发光,用于先进信息加密

本文利用多响应集成手性荧光光开关(CFPSs)作为核心组件的光子功能器件展现出增强的CPL信号调制能力。通过将液晶(LC)与新型CFPSs进行战略性结合,我们开发出能够实现多种CPL调制行为的智能材料,包括光诱导的CPL“开启”和pH诱导的CPL“关闭”。为实现这一目标,新合成的CFPS Switch-ADAE不仅继承了二芳基乙烯(DAE)框架的固有光响应特性,还通过吡啶基团的引入表现出pH响应性。此外,由Switch-ADAE与向列型液晶组成的胆甾型液晶(CLC)体系展现出协同的光/多响应性。在紫外/可见光照射下,该体系可实现可逆荧光与CPL信号的开/关切换。将TFA/TEA引入闭环异构体进一步促进了荧光波长的可逆红移和CPL信号的失活,从而建立了一个双调控的CPL调制系统。最后,在掺杂Switch-ADAE的CLC体系中,开发了一种利用pH响应调制和CPL补偿的多模信息加密系统。该概念验证展示了这种混合材料在开发先进的安全通信技术和高密度信息存储解决方案方面的潜力。
https://doi.org/10.1007/s11426-025-2906-4

本研究报道了一种新型杂芳基偶氮骨架——氮噻吩,其中噻吩-2-酯作为核心单元,能有效促进n-π*吸收带的分离。通过在氮噻吩骨架上引入合适的邻位吸电子取代基,可使两种异构体在可见光区产生明显分离的n-π*吸收带。因此,E→Z和Z→E异构化反应分别可通过绿光和蓝光选择性诱导。该体系展现出卓越的光致变色特性:显著的吸收峰分离、长达549纳米的切换波长、高光转换效率、持久的半衰期以及优异的还原稳定性。本研究建立的基础设计原理为通过n-π*激发机制进一步开发可见光偶氮开关提供了新思路。
https://doi.org/10.1002/anie.202517858
高性能近红外Ba3MgSb2O9:Fe3+、Sn4+荧光体的多面热猝灭机制阐明
本研究展示了Ba3MgSb2O9:Fe3+荧光材料的结构优化策略:通过引入杂价Sn4+共掺杂,其内部量子效率(IQE)从13.83%大幅提升至85.23%,同时保持优异的发光热稳定性(70.0%@423 K)。研究表明,[FeO6]八面体结构中增强的无序性与降低的局部对称性,有效缓解了Fe3+d-d跃迁的宇称禁阻效应。多维度理论分析——包括非辐射跃迁路径、原子弛豫行为及晶体结构刚度等——揭示了其卓越热稳定性的内在机理。最终,优化后的Ba3MgSb2O9:Fe3+,Sn4+近红外荧光材料在无损检测和夜视成像领域展现出应用潜力。本研究通过实验与理论相结合的方法,为开发高性能近红外发光材料开辟了新思路。
https://doi.org/10.1002/lpor.202502073
利用可见光激发的荧光体在紫外光中解锁声子辅助发射,用于安全应用

本研究揭示了一种独特的声子辅助发光现象,通过可见光激发多种荧光材料,实现了反斯托克斯紫外(AS-UV)发射。在405纳米激发条件下,LuBO3:Ce3+模型体系中,利用晶格振动(声子)跨越能隙,其紫外发射强度在200℃时较室温提升了330倍。该现象的热激活特性可推广至其他荧光材料,为紫外成像和防伪应用开辟了新路径。值得注意的是,只有在特定热条件下才会显现独特图案,为安全防护增添了额外保障。本研究不仅建立了一类可见光可激发的紫外荧光材料体系,还为声子辅助发光机制提供了新见解,为安全防护与光学成像技术发展带来了重大突破。
https://doi.org/10.1002/lpor.202501896

本文系统阐述了高效TADPL系统的构建原理,并提出了三种便于调控TADPL寿命的策略。同时突出了TADPL系统相较于TADF分子的优势,包括更小的斯托克斯位移和更窄的发射线宽。此外,本文还综述了TADPL系统在三重态-三重态湮灭上转换和光化学反应中的应用,这些应用得益于激子寿命的显著延长,从而通过溶液中扩散作用实现向基底分子的高效电荷/能量转移。最后,我们总结了这些材料的当前局限性,并为未来探索的方向提供了展望。
https://doi.org/10.1002/anie.202506555

本研究提出了一种简便策略:通过紫外线照射与自由基偶联反应消耗聚合物基质中的氧原子,从而延长光激活磷光发射并缩短光激活时间。经30分钟紫外线照射后,磷光寿命从0.08毫秒提升至360毫秒。当溶液中的客体分子被光激活并掺入聚合物后,仅需5秒紫外线照射即可使光激活磷光寿命达到621毫秒。这种性能提升归因于三芳基膦自由基阳离子通过自由基偶联反应捕获聚合物中氧原子的能力。此外,这类聚合物薄膜已成功应用于信息存储、可编程余辉标签及防伪领域。本研究突破了材料固有局限,为调控光激活磷光寿命和光激活时间开辟了新途径。
https://doi.org/10.1038/s41467-025-64202-7
激发波长调制0D锑(III)对映体:多色可调光致发光,多级防伪应用
本文通过使用R/S-3-氨基哌啶二盐酸盐作为结构模板,设计并合成了0D锑(III)对映体(R/S-C5H14N2)2SbCl5·2Cl。C5H14N2+与[|SbCl5]2−之间的氢键网络形成了具有不同不对称因子的手性螺旋结构,从而促进了有机-无机界面间的高效手性转移。令人惊讶的是,R-和S-对映体表现出前所未有的手性依赖性激发光致发光行为,实现了从蓝色到白色再到黄色的可见光谱多色可调发射。这源于[|SbCl5]2−的三重态(3Pn→S0)自陷激子(STEs)与R/S-C5H14N2+的单重态(S1→S0)荧光之间的竞争跃迁。此外,手性有机配体打破了无机对称性,促进了R-和S-对映体的自旋-轨道耦合及激发态分裂,从而控制电子吸收跃迁以实现手性识别的多色可调PL。这些材料进一步通过将这些精确图像制成周期性像素阵列,应用于多级防伪技术。本研究开创了环保手性发光体设计的新范式,不仅实现了优异的光致发光(PL)可调谐性,还为多通道辐射跃迁机制提供了基础性见解。
https://doi.org/10.1002/adfm.202520933

本文提出一种简便通用的制备策略,采用集成带材铸造与低温共烧工艺,成功制备出尺寸达1044×45×0.1毫米³的高效超薄PGCs。通过无压烧结工艺将荧光颗粒嵌入玻璃基体,系统评估了玻璃基体对黄色和红色荧光材料发光性能的影响。研究发现,掺铈钇铝石榴石(YAG:Ce)颗粒的超薄PGCs光致发光量子产率(PLQY)高达98.6%,而掺铕铝硅氮酸钙(CaAlSiN3:Eu2+)荧光材料的PLQY约为93.4%。同时对光谱蓝移、发光寿命变化及宽温区温度依赖性光致发光特性进行了全面分析。采用该材料制备的发光二极管(LED)器件性能优异,尤其在发光饱和前展现出高电功率阈值。此外,通过调节不同荧光材料的重量比,成功实现了超薄PGCs的可调色发射。这些卓越的超薄PGC(光栅元件)堪称重大突破,为下一代高功率商用LED照明应用提供了高效可靠的解决方案。
https://doi.org/10.1002/lpor.202501513

本研究以P2O5-B2O3-Al2O3-K2O-Gd2O3(PBAKG)玻璃体系为基体,采用高温熔融淬火技术制备了一系列Dy/Tb/Eu掺杂的P2O5-B2O3-Al2O3-K2O-Gd2O3玻璃。通过XRD、密度和摩尔体积、红外光谱分析其相关物理结构特性。通过吸收光谱及带隙分析光学结构特性。此外玻璃样品在不同波长激发下实现发光区域的黄绿色区域到橙红色区域发光调谐。在386 nm波长激发下,当Dy2O3,Tb4O7,Eu2O3掺杂量为含0.5mol%,0.5 mol%,1 mol%,玻璃样品的色坐标为(0.505,0.425),对应的CCT为2258 K,发光颜色偏暖色调,色温在暖白光范围内。并且有着较长的荧光寿命(2.366 ms)以及良好的耐热性,在450 K其发光强度仍能保持在85%以上。通过I-H模型对样品的衰变曲线进行了拟合,I-H模型证实了Dy/Tb/Eu能量转移机制是通过该基体环境中的偶极-偶极相互作用实现。研究结果表明,该玻璃系统在可调节发光性能方面表现出优异的特性,适用于新一代照明设备。
https://authors.elsevier.com/sd/article/S0272-8842(25)04897-7
通过多功能酰胺调控实现纯红准二维钙钛矿LED的缺陷钝化与发光增强

本文引入多功能分子4-氨基苯乙酰胺(4-AMINO),借助其与未配位Pb2+的作用有效钝化缺陷,显著降低了非辐射复合损失。基于4-AMINO掺杂钙钛矿的优良特性,所制备的红光PeLEDs在632 nm处实现发光,其最大EQE达到10.2%,最大亮度达1351 cd m−2。该研究为实现高性能、高稳定性的实用化纯红光PeLEDs提供了一条切实可行的技术路径。
https://doi.org/10.1002/adom.202502443
通过原位生长和表面功能化介孔二氧化硅纳米球的增强钙钛矿量子点稳定性和发光性能
本研究中表面功能化的介孔二氧化硅纳米球(s-MSNs)被用作衬底,在其开放的孔内原位成核和生长CsPbBr3 PQDs,实现了高达28.3%的PQDs负载。为了进一步提高复合材料的稳定性和荧光效率,通过硅前驱体水解,将复合材料包裹在一个额外的SiO2壳层中,形成CsPbBr3/s-MSNs@SiO2核壳纳米结构。SiO2外壳不仅有效地屏蔽了PQDs免受环境因素的影响,防止了降解、泄漏和聚集,而且还钝化了表面缺陷,促进了有效的辐射重组,从而显著提高了发光效率。因此,CsPbBr3/s-MSNs@SiO2复合材料表现出增强的稳定性,并实现了90.0%的高PLQY,使其能够充分用于防伪应用。这种封装策略为提高基于PQDs的光电器件的可靠性、效率和寿命提供了一条有前途的途径。
https://doi.org/10.1002/smll.202412581
纳米表面重构策略实现高性能稳定纯红色CsPb(Br/I)₃钙钛矿纳米晶LED

本文采用四苯基卟啉磺酸对纳米晶表面进行重构,其与钙钛矿纳米晶的强配位作用显著降低了陷阱态密度,抑制了卤素偏析,并增强了薄膜稳定性。最终构建的钙钛矿发光二极管在652纳米纯红色发射波长下,实现了22.47%的峰值外量子效率和3900 cd/m²的最大亮度。该研究通过表面重构调控抑制卤素偏析这一核心策略,为制备高效稳定的混合卤素钙钛矿纳米晶器件提供了关键解决方案。
https://doi.org/10.1016/j.mtchem.2025.103114.
基利用自组装单分子层降低锡基钙钛矿LED的非辐射复合损失

本文采用自组装单分子层EADR03取代传统PEDOT:PSS层,这是首篇关于自组装单分子层作为空穴选择层应用于锡基钙钛矿LED的报道。EADR03同时充当高效电子阻挡层和空穴注入层,有效降低界面复合损失并提升LED性能。实验结果表明,器件外量子效率实现三倍提升,这一突破有力推动了高效锡基钙钛矿LED的发展进程。
DOI: 10.1021/acsami.5c15797
协同增强Sb³⁺/Cl⁻共掺杂CsPbBr₃纳米晶的蓝色发射以用于高性能发光二极管应用

本文开发了一种协同的X位/B位共掺杂策略,该策略在环境条件下将Cl⁻介导的卤素交换和Sb³⁺取代结合到预先形成的CsPbBr₃纳米晶中。通过系统地解耦掺杂源,我们阐明Cl⁻的掺入有效地软化了PbBr₆⁴⁻框架,使得能够通过低能阳离子交换实现高效的Sb³⁺掺杂。时间分辨光致发光和瞬态吸收光谱表明,Sb³⁺/Cl⁻共掺杂同时减轻了俄歇复合和卤素空位的形成,从而提高了辐射效率和相稳定性。优化后的纳米晶在466 nm处表现出稳定的蓝色发射,其光致发光量子产率达到95.9%。密度泛函理论计算表明,CsPbBr₃:SbCl₃纳米晶表现出更稳定的晶格结构。这种结构稳定性赋予它们优异的耐高温性、抗紫外线照射性和防潮性能。基于这些特性,我们成功开发了高性能蓝色发光二极管,其CIE色度坐标与纯蓝色发射标准非常接近。
https://doi.org/10.1002/adom.202502679