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12月【第二周】发光方向文献速览

作者:东谱科技 浏览: 发表时间:2025-12-12 10:47:15



01

聚合物纤维限域稳定钙钛矿纳米晶实现水合液晶中双手机性圆偏振发光

本文提出一种基于聚合物包覆钙钛矿纳米纤维的限域策略,将PNCs与水隔离,并支持纤维素纳米晶体(CNCs)原位自组装形成螺旋光子结构。所得固态复合材料表现出高光致发光量子产率(65.56%)、优异的机械强度(32.15 MPa),并在单一左手螺旋结构中实现宽范围不对称因子调控。重要的是,通过设计非对称双层结构的反射特性,该复合材料可实现依赖观察方向的双手机性圆偏振发光。本文展示的多模式光学特性凸显了该体系在光学加密与防伪应用中的潜力。

https://doi.org/10.1002/adma.202516351


02

手性液晶中放大圆偏振发光与多重信息加密的协同非共价共价策略

本文通过非协同的非共价-共价策略,将蒽醌(AQ)发色团共价锚定于手性液晶网络——不同于传统通过非共价掺杂发光团来增强手性液晶(LCs)glum值的策略——实现了高达1.73的前所未见glum值。预掺杂的AQ发色团能够与SLC1717液晶中的二芳基乙炔组分发生光诱导拓扑化学加成反应,从而形成嵌入液晶网络的共价锚定发光团,实现CPL信号的增强。原位生成的发光团与液晶组分的结构相似性使其在原始液晶中获得良好取向,通过选择性反射机制实现了近乎纯圆偏振光的输出。随后,我们利用这种显著的光致变色和CPL特性开发了光图案生成技术,特别是实现了摩尔斯电码多信息加密设计。本研究提出了一种全新策略,用于制备具有极高glum值的CPL液晶材料,为通过共价锚定发色团到有序手性结构来设计高性能CPL系统开辟了可能性。

https://doi.org/10.31635/ccschem.025.202505596


03

Eu3+荧光粉的形态控制合成及其多功能发光/MRI/CT成像应用

本研究中,通过水热法合成了多种类型(GdF3:5%Eu3+,BaGdF5:5%Eu3+)和不同形态(花生形、八面体、微球)的钆基氟化物微/纳米材料,这些材料具有下移发光特性。通过系统改变反应时间(6-36小时)、初始pH(3-11)以及表面活性剂/螯合剂(CTAB 、EDTA-2Na、 Na₃Cit 和 PVP),调节了 Gd³ ⁺、 Eu³ ⁺、 Ba² ⁺和F⁻离子的配位环境。通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析确定了最佳合成条件(36小时,pH=3)。样品通过热重分析(TGA)、Brunauer-Emmett-Teller(BET)比表面积测量、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)光谱和光致发光(PL)光谱进行了全面表征。使用 CTAB 合成的八面体 BaGdF₅ :5% Eu³ ⁺颗粒表现出良好的热稳定性和最强的595 nm荧光发射强度,产生橙红色光,CIE色度坐标为(0.5141,0.4845)。其发光强度是使用 PVP 制备样品的2.23倍。此外,MRI T1加权成像中的信号强度与 Gd³ ⁺浓度呈正相关。在几丁质基质中含有2%重量百分比 BaGdF₅ :5% Eu³ ⁺的复合材料在CT成像中表现出最佳性能。研究表明,合成的八面体 BaGdF₅ :5% Eu3 ⁺化合物在发光下移和多模态MRI/CT成像中具有潜在应用。

https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2025.11.435


04
基于高能反系间交叉的螺环发光体的高效非掺杂近紫外有机发光二极管

本研究设计并合成了三种基于螺[芴-9,8‘-吲哚[3,2,1-脱]吖啶]供体和苯甲腈受体的稳健 NUV 发光材料(SFIAC - PCN -1、 SFIAC - PCN -2 和 SFIAC - PCN -3)。这些螺发光材料在纯薄膜中发射强烈的 NUV 光,光致发光(PL)峰值范围为 412–421 nm,且具有 68–90% 的高 PL 量子效率。通过激发依赖的瞬态 PL 衰减光谱和理论计算证实,这些发光材料能够通过高能反系间交叉过程利用三重态激子,使用它们作为发射体的非掺杂 OLEDs 发射强烈的 NUV 光,EL 峰值为 402–414 nm,半高全宽窄至 43–49 nm,CIEy 值低至 0.029–0.039 ,并展现出令人印象深刻的 EL 性能,最大亮度和峰值外量子效率分别高达 7176 cd m⁻² 和 7.90%。这些 EL 性能在非掺杂 NUV OLEDs 中处于顶尖水平。

https://doi.org/10.1039/D5MH01721A


05

Mn4+荧光粉的光致发光性能及晶体场分析

本文系统地研究了它们的发光特性,并探讨了其在光学温度传感和植物生长照明应用中的潜力。X射线衍射和Rietveld精修证实,Mn4+离子取代了[GeO6]八面体中的Ge4+,且未改变宿主晶体结构。最佳掺杂浓度确定为1 mol%(x = 0.01),在近紫外激发下产生659 nm处的强发射,源自Mn4+离子的自旋禁阻2Eg → 4A2g跃迁。浓度猝灭机制被确定为电偶极-偶极相互作用,临界距离为21.12 A。晶体场分析显示强烈的晶体场环境(Dq/B = 2.92)和消光参数 β1 = 0.991,表明Mn4+离子与氧配体之间存在显著的共价键合。该荧光粉表现出良好的热稳定性,在423 K时保留了室温发射强度的56.1%,活化能为0.314 eV。在基于半高全宽的发光温度测量中,最大绝对灵敏度和相对灵敏度分别为1.136% K-1和0.347% K-1,覆盖303-483 K范围。内部光致发光量子产率(PLQY)达到35.5%,而外部 PLQY 为18.8%。当制成红色发光二极管时,其发射光谱与叶绿素a和光敏色素PR的吸收带重叠良好,在补充光照下促进西瓜幼苗生长。这些结果表明, KSGO :Mn4+是一种有前景的深红荧光粉,可用于光学温度传感和植物栽培照明的双重功能应用。

https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2025.11.442


06

Si4+/K+共掺杂增强Sr3Ga2Ge4O14:Sm3+荧光粉橙红色发射

本研究提出了一种新的Si4+掺杂策略,以增强Sr3Ga2Ge4O14宿主中Sm3+的光致发光性能,所提出的效果与局部配位环境对称性的改变有关。通过固态反应合成了系列Si4+/Sm3+共掺杂荧光粉。在最佳Si4+掺杂水平为50 mol%时,Sm3+的发射强度提高了约40%。进一步引入K+作为电荷补偿剂,将内部量子效率从25.12%显著提高到47.28%,色纯度从96.8%提升至99.9%。使用优化后的荧光粉制备的原型 WLED 表现出低 CCT(5769 K)和高CRI(Ra = 87.6),满足室内照明的要求。该荧光粉还被整合到基于PVA的防伪墨水中,显示出明亮、稳定且不受基底影响的紫外激发荧光。本工作为开发高性能橙红色荧光粉提供了一种可行的掺杂策略,并展示了其在高质量 WLED 和先进防伪应用中的潜力。

https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2025.12.048


07

基于近红外长余辉荧光体的光学开关检测钢材早期腐蚀

本文开发了一种新型 NIR 长余辉荧光探针“光学开关”——LiGa5O8:Cr3+@氧化锌,用于敏感检测钢材早期腐蚀。该核壳复合材料采用LiGa5O8:Cr3+作为 NIR 信号源(发射波长为718 nm),并以氧化锌作为紫外线(UV)屏蔽壳层。在酸性腐蚀环境中,氧化锌层逐渐溶解并逐步暴露内部信号源,从而通过监测 NIR 信号的变化实现腐蚀过程的实时可视化和跟踪。实验结果表明,该复合材料通过氧化锌的宽禁带特性实现了紫外线抑制。将该探针以2 wt%的负载量掺入Q235钢的环氧涂层后,探针在3 wt%氯化钠中浸泡7天后检测到了肉眼不可见的微量腐蚀。划痕测试证实了 NIR 强度与腐蚀程度之间的定量关系,证明了该探针在钢材腐蚀早期检测和连续监测方面的可靠性和实用性。

https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2025.12.086


08
通过Mo4+敏化增强双钙钛矿中Er3+的蓝光激发 NIR -II发射

本文中我们开发了一种通过Mo4+敏化增强双钙钛矿中蓝光吸收和Er3+ NIR -II发射的新策略。密度泛函理论计算表明,引入Mo4+可将Mo 4d轨道贡献给导带最小值(CBM),从而缩小带隙并实现强烈的蓝光吸收。Mo4+的大吸收截面有效克服了Er3+中狭窄的4f-4f吸收跃迁的限制。在蓝光激发下,Mo4+/Er3+共掺杂的Cs2NaBiCl6双钙钛矿荧光粉在约900 nm处表现出Mo4+的宽带发射,同时在约1000 nm和约1540 nm处有Er3+的本征发射。Mo4+向Er3+的有效能量转移使约1540 nm处的 NIR 发射比Er3+单掺杂样品提高了36.09倍。优化后的荧光粉(Cs2NaBiCl6:20%Mo4+/30%Er3+)实现了68.7%的总 NIR -II PLQY ,其中约1540 nm处为34.8%。与商用蓝光LED芯片集成后,展示了一种高效 NIR -II LED,其最大光电转换效率达到13.26%,在防伪、无损检测和夜视方面展现出潜力。这些结果为蓝光激发 NIR 荧光粉的有效敏化开辟了新途径。

https://doi.org/10.1002/lpor.202502353


09

D-A-A′型吖啶基异构发光体:白光发射与机械荧光变色应用

本文设计并合成了三种D-A-A′结构的异构体发光材料(邻位、间位、对位DMAc-Ph2CO-BT),其分子结构包含吖啶(供体D)、苯甲酮(受体A)和三氟甲基苯酚(受体A′)单元。令人瞩目的是,这三种化合物均实现了浓度依赖性的高质量白光发射,这是由于蓝紫色单分子与黄色双分子激元的协同作用。此外,固体对位DMAc-Ph2CO-BT展现出可逆机械荧光效应(MFC),在研磨时呈现从蓝绿色到黄绿色的高对比度荧光偏移,使其成为可重写介质的理想选择。单晶结构分析揭示了异构体间力响应机制:仅邻位DMAc-Ph2CO-BT具有C–H⋯F相互作用,伴随多样且较短的分子间接触,导致刚性堆积和MFC被动性。相比之下,对位DMAc-Ph2CO-BT表现出最弱的分子间相互作用和最松散的结构,使其对机械力具有高灵敏度。本研究证实了分子间相互作用在调控MFC中的关键作用,为智能荧光材料的理性设计提供了宝贵见解。

https://doi.org/10.1016/j.dyepig.2025.113449


10

在可拉伸 OLED 中实现高效的电子注入

本文通过重新设计电子传输层和阴极来解决这一问题。对于前者,我们设计了一种具有高可拉伸性和理想能级的共聚物结构,实现了与标准小分子电子传输层相当的性能。对于后者,我们利用液态金属脆化效应赋予铝薄膜可拉伸性,同时不损害其电学和光学特性。结合这些设计,我们展示了具有极高外部量子效率(8%)和极低开启电压(3.5V)的完全可拉伸OLED,其性能与使用相同发射体的参考刚性OLED相当。这项工作解决了可拉伸 OLED 开发中的关键瓶颈,在器件层面弥合了可拉伸OLED与标准刚性OLED之间的性能差距,为高性能、类皮肤显示铺平了道路。

https://doi.org/10.1038/s41563-025-02419-z


11

Mr- TADF发射器:提升深蓝OLED性能,实现BT.2020兼容

本文提出了一种甲基取代诱导的分子畸变策略,用于构建深蓝色多共振热激活延迟荧光发光体(BN-M2和BN-M3),该策略可同时增强自旋-轨道耦合并抑制 ???? - ???? 堆积。策略性甲基取代诱导B/N核心几何结构显著畸变(二面角>40°),从而提升反向系间交叉速率(最高达2.71×10^6 s^-1)并减轻聚集致猝灭。优化后的发光体实现了窄带深蓝色发光(国际照明委员会坐标CIEy=0.045)和近紫外发光(CIEy=0.035),半高全宽为22-24 nm,光致发光量子产率接近100%。此外,OLED展现出创纪录的高外量子效率且衰减最小:BN-M3在BT.2020蓝光发射中达到34.8%,而BN-M2在近紫外光谱中达到21.4%,树立了新标杆。值得注意的是,即使在高掺杂浓度(最高15 wt%)下,器件性能仍保持稳定。本研究为实现符合BT.2020标准的蓝光OLED提供了可行路径,这些OLED不仅具有卓越的光电性能,还具备优异的工业加工性。

https://doi.org/10.1002/adma.202514617


12
基于螺环聚合物合金的非传统近红外室温磷光材料

本研究以二异腈、内炔酯和酰亚胺衍生物作为原料,通过一锅法无金属催化多组分聚合反应合成了一系列具有簇发光性质的聚(亚氨基呋喃-螺吡咯酮)(PISP)聚合物,进一步通过溶液共混的方式与市面上常见的聚合物聚苯乙烯(PS)进行掺杂,构建了一种高分子合金材料。该材料在近红外区域(最长715 nm)表现出室温磷光性质。该研究有望为开发适用于光电器件、体内成像以及柔性电子等材料提供新的思路。

https://doi.org/10.1038/41467-025-66035-W


13

具有可调光致变色响应、反应路径及开关效率的芽核融合二噻吩乙烯的理性分子设计

本文通过合理设计锗原子融合的二噻吩乙烯分子,可以精细调节其光学带隙,从而在溶液状态和 PMMA 薄膜中于适宜波长光激发时产生不同的光致变色响应。这些化合物表现出强大的光疲劳抗性,在12次光开关循环后仍能保持开放形式与闭合形式之间的清晰转换,同时具有优异的热不可逆性,即使在100°C下半衰期可达33天。此外,还观察到高光开关效率,光环化和光环化反量子产率平衡,光稳态下的转化率最高可达85%,这使得锗原子融合的二噻吩乙烯成为稳定高效光开关的理想候选材料,适用于实际应用。

https://doi.org/10.1021/jacs.5c15586


14

通过调节热诱导氧空位和交叉弛豫,Er3+掺杂层状钙钛矿的可见光/ NIR 发射的双模热响应

本文展示了一种基于Er3+掺杂层状钙钛矿氧卤化物 Bi4Ti0.5W0.5O8Cl 的新型UCL材料,该材料表现出独特的双重热响应行为:在293-493 K温度范围内,绿色/红色发射的常规热猝灭与显著增强的近红外(NIR)UCL并存。在980 nm激发下,493 K时 Bi4Ti0.5W0.5O8Cl:10%Er3+ 的 NIR UCL强度(4I9/2 → 4I15/2)达到293 K时的133倍。相反的热响应归因于可调氧空位浓度和高温下优化的交叉弛豫过程的协同效应。通过利用Er3+发射的相反热响应,在493 K时基于 NIR(4I9/2 → 4I15/2)与绿色(4S3/2 → 4I15/2)跃迁的荧光强度比,实现了72.26% K−1的超高绝对灵敏度,展示了作为高灵敏度光学温度计的卓越性能。这项工作不仅为设计热增强UCL材料提供了新策略,还强调了层状钙钛矿氧卤化物作为先进光学温度传感平台的巨大潜力。

ttps://doi.org/10.1002/anie.202520233


15

用于无线通信应用的稳定Cr3+-掺杂近红外发光荧光粉及pc-LEDs

本文开发了Cr3+激活的镓酸钆荧光体,该材料在150°C时仍能保持初始发光强度的86.3%,并表现出92.8纳米的半最大强度发射带宽。此外,我们还制造了荧光体转换发光二极管(pc-LED),实现了1060毫瓦的 NIR 输出功率和360毫安的电流。该器件用于测试信号传输效果,使用制备的 NIR pc-LED作为光源。在输入正弦波、反弦波和三角波的情况下,实现了波形的传输,并测试了其穿透性能。实验结果表明,所提出的材料在 NIR 光通信系统中具有广阔的应用前景。

https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.5c04734


16
自组装单层实现无空穴注入层量子点发光二极管,外量子效率超过31%

本文展示了高性能无 HIL 的 QLEDs,通过基于咔唑的自组装单层(SAMs)作为 ITO 表面的界面修饰层(IML)实现。SAMs 提高了 ITO 的功函数,实现直接空穴注入,并利用浅低未占分子轨道能级(LUMO)抑制漏电。因此,采用 2-(9H-咔唑-9-基)乙基膦酸(2PACz)IML 的 QLED 实现了 31.33% 的高外部量子效率(EQE),430 900 cd m−2 的出色亮度,以及在 1000 cd m−2 下 5971 小时的长 T95 工作寿命,这些性能均显著优于 PEDOT : PSS 器件。据我们所知,这些性能是迄今为止报道的无 HIL QLEDs 中最高的。此外,基于 2PACz 的 QLEDs 在极低电流密度 0.015 mA cm−2(3.6 cd m−2)下仍能维持高 EQE(≈20%),这对于显示器在低亮度下实现高效率非常有利。这项工作为更稳定、高性能的 QLEDs 及其更快的商业化铺平了道路。

https://doi.org/10.1002/adfm.202520241


17

基于室温磷光聚合物介质栅控光晶体管的集成 TRNG 和PUF

本研究RTP薄膜被用作光晶体管中的介电层,产生两种不同的输出,即介电层的磷光(Ip)和源漏电极间的光电流(Id)。电子跃迁的易受热力学影响以及介电-半导体界面处的三重态到单重态能量转移导致每次读取时Ip的变化,从而实现真正的随机数生成器(TRNG)功能。而Id主要受薄膜质量和界面缺陷控制,这些因制造过程中固有的随机性而在不同批次间存在差异,使其适合作为物理不可克隆函数(PUF)。详细研究表明,这两种输出表现出极佳的唯一性和独立性,在5×5晶体管阵列中具有汉明重量0.50、汉明距离50.27%、皮尔逊相关系数-0.0054和编码容量225。这项工作代表了集成光电子器件在高度安全认证方面的突破,同时也为RTP材料的新应用提供了灵感。

https://doi.org/10.1002/adma.202509239


18

CsPbBr3钙钛矿薄膜的微观结构与电子性能调控:迈向高效发光二极管

本文中,(2-苯乙基)膦酸(PEPA)作为原位添加剂用于调控CsPbBr3薄膜的结晶动力学,从而形成致密、光滑且晶粒尺寸显著减小的钙钛矿层。 PEPA 中的膦酸官能团与钙钛矿前驱体物种强烈相互作用,增加成核密度并抑制不受控的晶粒生长,从而获得晶粒尺寸分布更窄、更均匀的薄膜。此外, PEPA 分子在纳米晶体表面形成新型Pb─O─P共价键,有效替代Pb离子空位,降低缺陷密度,同时增强钙钛矿固有的电荷传输性能。进一步地, PEPA 中的羟基与相邻卤素离子形成氢键,提供额外的缺陷钝化作用。因此,钙钛矿LED(PeLED)的最大外量子效率从14.2%提高到24.1%,在初始亮度为18,564 cd m−2时,实现了超过260,000 cd m−2的高亮度和0.85小时的运行寿命。

https://doi.org/10.1002/smll.202509646


12月【第二周】发光方向文献速览
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