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6月【第四周】發光方向文獻速覽

作者:東譜科技 瀏覽: 發表時間:2025-06-27 14:29:02



01
具有高光緻發光量子產率和亞秒級可調發光壽命的 CaS:Eu2+ 磷光材料用於基於示蹤的分選

本研究聚焦於塑料循環經濟,旨在通過創新分選技術提升塑料回收效率與純度。基於示蹤的分選技術(TBS)利用具有獨特光學特性的發光示蹤劑精準識別塑料。研究報道了通過助熔劑輔助固相反應合成的摻銪硫化鈣(CaS:Eu²⁺)發光材料,其光緻發光量子產率高達65%,發光衰減壽命可在0.05秒至0.3秒間調節,且在常溫條件下經18個月測試化學穩定性良好。實驗中,利用標準 CMOS 攝像頭結合 TBS 原型,依據衰減時間差異成功區分不同材料。研究表明 CaS:Eu²⁺ 磷光材料具備成為穩定、高性能示蹤劑的潛力,有望為優化塑料回收流程提供有效方案。

https://doi.org/10.1002/admt.202500353


02
鉺錨定表面工程助力雙殼層穩定 CsPbI₃ 量子點,實現高效純紅光發射二極管

本研究針對小尺寸 CsPbI₃ 量子點在純紅光鈣鈦礦發光二極管(PeLEDs)中因表面不穩定性和缺陷形成而受限的問題,提出摻鉺(Er³⁺)的表面摻雜策略。利用 Er³⁺ 離子與表面碘化物和油酸的強配位作用,形成堅固的有機 - 無機雙殼層結構,有效抑製合成和純化過程中的降解和奧斯特瓦爾德熟化。摻鉺量子點(Er-QDs)展現出更高色純度的純紅光發射、近乎 100% 的光緻發光量子產率和增強的電荷傳輸能力。基於 Er-QDs 的 PeLEDs 在峰值外部量子效率超 25% 時,能穩定發射滿足 Rec.2020 標準的光(CIE 0.708, 0.292),即使在高驅動電壓下表現依舊。該工作為穩定鈣鈦礦量子點提供了可行的表面工程策略,助力其在高性能光電子器件中的應用。

https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.5c02431


03
原位自封裝錫鹵化物鈣鈦礦用於適應空氣環境(功能)的近紅外發光二極管

本文介紹了一種通過在鈣鈦礦前驅體中加入有機分子4,4′-二氨基二苯碸(DDS)來形成自封裝錫碘化物鈣鈦礦薄膜的方法,有效抑製了Sn²⁺陽離子的氧化,顯著提高了材料的空氣穩定性和光電性能。實驗表明,加入DDS的薄膜在空氣中100分鍾後仍保持60%的初始光緻發光(PL)強度,基於此薄膜的近紅外發光二極管(NIR-LEDs)展示了創紀錄的峰值外量子效率(EQE)12.4%,且在恒定電流密度10 mA cm⁻²下半衰期(T50)超過1小時,首次實現了在環境空氣中無需外部封裝的功能性錫碘化物鈣鈦礦基器件,為高性能和穩定錫鹵化物鈣鈦礦基光電子器件的實現提供了新途徑。

https://doi.org/10.1021/acsenergylett.5c01017


04
首個基於鉬鹵化物的手性卡塔蘭固體,其在深紅區具有高效的圓偏振發光

本研究介紹了首個基於鉬鹵化物的手性卡塔蘭固體——(R-MBA)2Mo6Cl14 和 (S-MBA)2Mo6Cl14 四重六面體。它們具有獨特的 3c-2e Mo-Mo-Cl 鍵,並在深紅區展現出高效圓偏振發光(CPL),發射壽命長達 114.14 微秒(室溫條件下),且光學穩定性良好(可達三個月)。研究利用四態自旋亞能級模型探討了發光機製,發現溫度依賴的激子動力學導緻了雙波段發射。該成果拓展了無鉛手性金屬鹵化物的研究範圍,為設計高性能深紅 CPL 發射體提供了新策略。

https://doi.org/10.1002/ange.202502029


05
高熵單原子催化劑作為活性氧介電化學發光共反應加速劑

本研究首次開發出一種高熵單原子催化劑(HE-SAC),通過調控多種異質原子活性位點(Fe、Co、Cu、Ni 和 Mn)在富含吡啶氮和吡咯氮的石墨框架內形成 M–N₄ 配位單元。其低對稱性平方平面幾何結構和高度局部化的電子分布,增強了活性氧(ROS)生成的催化活性,提升了魯米諾溶解氧電化學發光(ECL)性能。Mn–N₄ 和 Co–N₄ 調節 Fe 位點的催化活性,Ni–N₄ 和 Cu–N₄ 促進與中間體的弱結合。HE-SAC 金屬活性位點間的獨特電子結構和協同作用提升了催化活性和 ROS 生成。活性位點與石墨烯基底的相互作用借助高熵效應增強了耐久性和催化效率。魯米諾修飾的銀納米粒子(AgNPs)與 HE-SAC 結合使 ECL 信號比單一 Fe-SAC 提高 5.9 倍。作為概念驗證,所得 ECL 生物傳感器成功應用於超靈敏檢測 miRNA-21,為提升共反應 ECL 系統效率提供了新途徑。

https://doi.org/10.1021/acs.analchem.5c01342


06
可調諧圓偏振發光:由膽甾型液晶介質中非手性二色性染料的取向序參數觸發

本研究通過在膽甾型液晶(CLCs)中摻雜四種不同熒光序參數(SF)的非手性二色性染料,探索了對圓偏振發光(CPL)行為的調控。結果顯示,摻雜p-C5PhHBT染料的CLCs系統實現了最高的glum值(+0.48/−0.47),歸因於其最高的SF值(0.56)。四種系統雖具有相似的螺旋超結構和螺距,但展現出依賴SF的CPL特性,凸顯了SF調控作為調節CPL信號策略的重要潛力。基於在CLCs中觀察到的相似熒光波長和不同的CPL行為,進一步提出了雙防偽應用的概念。

https://doi.org/10.1002/adfm.202500112


07
基於高核性Cd(II)–Eu(III)納米分子傳感器,通過功能化海藻酸鈉薄膜和智能手機掃描實現諾氟沙星的可視化和實時熒光檢測

本研究開發了一種基於線性20金屬Cd(II)-Eu(III)納米簇1的熒光傳感器,用於檢測諾氟沙星(NFX)。納米簇1由香草醛型配體合成,尺寸為1.0 nm×1.5 nm×4.2 nm。實驗表明,NFX能顯著增強納米簇1中Eu(III)的發射,二者關系遵循I₆₁₅ nm = k×[NFX]+a,檢測限為1.43×10⁻² μM。此外,NFX可使納米簇1的發光顏色從淺紫色變為深紅色,這一變化被用於試紙條和1@SA膜對NFX的定性檢測。通過智能手機掃描熒光圖片並轉換為RGB值,可實現NFX濃度的定量檢測,R/B值與NFX濃度呈良好線性關系(R²=0.9909)。該傳感器具有快速、穩定、靈敏的特點,對NFX的選擇性高,不受常見抗生素和離子的幹擾,展現出良好的實際應用潛力。

https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.5c00918


08
摻錳(II)二維氯化鎘鈣鈦礦:近乎完美橙色發光的白光LED

本研究報道了一種Mn²⁺摻雜的二維鎘氯化物鈣鈦礦Mn²⁺:(EDA)CdCl₄(EDA為乙二胺),實現了高效橙色發光,光緻發光量子產率(PLQY)接近 unity。基質(EDA)CdCl₄在320 nm處有紫外線發射,PLQY為51%,與Cd空位缺陷有關。摻入Mn離子後,在610 nm處出現強寬帶橙色發射,PLQY為97%(265 nm激發),源於孤立Mn離子的自旋禁4T₁(G)→⁶A₁(S)躍遷。理論計算和光譜表征表明,基質到Mn的有效電子轉移促成了高效橙色發射,使摻雜樣品在白光LED應用中具有巨大潛力。

https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.5c01386


09
用於信息加密的CsₓRb₂₋ₓMnBr₄(H₂O)₂中銫合金化增強的刺激響應熒光

本研究通過銫(Cs⁺)合金化策略,開發了一種新型的零維金屬鹵化物鈣鈦礦化合物CsₓRb₂₋ₓMnBr₄(H₂O)₂,實現了對溫度和溶劑等多刺激響應的熒光調控。實驗表明,Cs₀.₈Rb₁.₂MnBr₄(H₂O)₂在不同溫度下展現出從非發光到紅色和綠色發光的連續變化,其光緻發光量子產率(PLQY)高達97%。這種熒光變化歸因於材料在CsₓRb₂₋ₓMnBr₄(H₂O)₂到Rb₂MnBr₄、RbMnBr₃、Rb₃MnBr₅和Cs₃MnBr₅之間的化學轉變。此外,異丙醇和水也能觸發類似的化學轉變,伴隨熒光從紅色變為綠色。Cs⁺合金化有效調節了Rb₂MnBr₄(H₂O)₂的多刺激響應熒光行為,拓展了金屬鹵化物鈣鈦礦在信息存儲、防偽標簽和信息安全領域的應用潛力。

https://doi.org/10.1021/acsaelm.5c00773


10
用於智能安全應用的集成摩擦電納米發電機和光伏系統,采用InP/ZnSe量子點

本研究采用熱注法合成了無鎘的InP/ZnSe核殼量子點(QDs),其PN結勢壘高度約為0.441 eV。核殼結構顯著提升了光緻發光量子產率(PLQY),有效改善了光學性能和穩定性,這主要歸因於InP和ZnSe之間的有效晶格匹配減少了界面缺陷。這些量子點被集成到摩擦電納米發電機(TENG)和光伏(PV)薄膜相結合的混合能量收集設備中。基於PMMA-QDs複合膜的TENG在3 Hz機械激發下實現了高達191.13 μW/cm²的高輸出功率密度,而PV器件展現了高達73.5的光開關比,證明了其出色的光響應性。此外,研究還開發了一種智能安全鎖系統,利用TENG的個人信息識別能力,通過摩擦產生的電信號授權訪問,並結合光激發熒光物質的集成報警系統檢測未經授權的密碼獲取。這種雙響應能量系統為高效可靠的能量收集提供了一種有前景的方法,有望應用於可持續電子設備和自供能物聯網設備。

https://doi.org/10.1021/acsami.5c06892


11
直接書寫打印的柔性、透明、多色電緻發光顯示器,采用交流電緻發光墨水

本研究開發了一種基於ZnS/聚二甲基矽氧烷(PDMS)的交流電緻發光(AC-EL)墨水,包含ZnS:Cu(Cu含量1.5 wt%,綠色發射)、ZnS:Cu(Cu含量0.3 wt%,藍色發射)和ZnS:Mn(Mn含量,橙色發射)。通過優化墨水配方和打印參數,成功製備了柔性、透明的單色(綠色)和多色(橙色、綠色和藍色)電緻發光顯示器。該顯示器展現出卓越的彎折穩定性(20000次循環)、優異的光學透明度和電緻發光強度。全面的機械和電學分析證實了其在動態變形下的穩健性能,揭示了其在可穿戴電子設備和人機交互中的巨大潛力。該柔性、透明、多色電緻發光顯示器被用於車輛智能窗的導航符號顯示和可穿戴設備的心率報警顯示,為實現柔性、透明、多色顯示開辟了有效途徑。

https://doi.org/10.1021/acsami.5c08008


12
不含重金屬的有機硼化合物中通過熒光−磷光切換實現顯著的力學變色發光現象

本文研究了一種不含重金屬的有機硼化合物,通過機械研磨實現熒光(TADF)與磷光(RTP)的切換,發光顏色可在綠色和橙色之間發生顯著變化。化合物Bp-NPh在晶體狀態下展現出橙色室溫磷光(波長630 nm,壽命14.4 ms,ΦPL為14%),而機械研磨後變為無定形狀態時則主要展現綠色熱活化延遲熒光(波長510 nm,壽命約21.8 μs,ΦPL為15%)。這種變色現象源於晶體狀態下氨基的扭轉增加了S1和T1能級差(ΔEST達0.73 eV),從而實現磷光;而在無定形狀態下,較小的ΔEST(0.02 eV)有利於TADF過程。

https://doi.org/10.1002/adom.202500633


13
通過主客體策略構建具有高對比度熒光和磷光的刺激響應發光系統

本研究聚焦有機室溫磷光(RTP)材料在多領域的應用潛力,針對高性能刺激響應型 RTP 材料設計難題,利用吡啶基團的酸堿響應性、鹵素和硫原子的重原子效應及 d-pπ 鍵,設計合成六種吩噻嗪衍生物。通過主客體摻雜策略,即以吩噻嗪衍生物為客體、5,5-二氧化吩噻嗪衍生物為主體,借助緩慢溶劑蒸發和熔融混合法構建摻雜體系。該體系經三重態激基複合物形成,實現高達 63.6% 的磷光量子產率,展現出高對比度的酸堿、酸熱及多刺激響應發光特性。研究深入剖析分子結構等要素對其發光性質的影響,且初步探索其在傳感器、多色圖案和多信息加密等領域的應用前景。

https://doi.org/10.1002/chem.202501521


14
通過配體交換調控金納米簇的光緻發光和超分子結構以用於發光應用

本研究通過配體交換策略調控金納米簇(Au NCs)的光緻發光(PL)和超分子結構。以 6 - 氮雜 - 2 - 硫代胸腺嘧啶保護的綠色發光金納米簇為基礎,利用不同碳鏈長度的巰基羧酸進行配體交換,成功將其發光顏色從綠色調至紅色。實驗發現配體碳鏈長度與金納米簇的 PL 強度直接相關。例如,Au@SC₁₁ NCs 的 PL 量子產率雖從 Au@ATT NCs 的 4.4% 降至 0.3%,但其發射波長紅移約 90 nm,且 PL 強度隨配體碳鏈長度增加而增加,C₁₁ 配體的 Au NCs PL 強度最高。配體交換後的金納米簇展現出更穩定的 PL 特性,氫鍵的形成使其熒光特性增強。此外,配體交換過程主要影響 PL 強度而非發射波長,且較長碳鏈的金納米簇因更強的金 - 金相互作用而展現出更高的 PL 強度。該研究為金納米簇的光學性質調控及在光學和生物醫學領域的應用提供了新思路。

https://doi.org/10.1021/acsanm.5c01877


15
高效猝滅碳點的雙光子吸收誘導光緻發光用於 Fe³⁺ 離子檢測

本研究通過快速一步水熱微波輔助技術製備了水分散碳納米點(CNDs),並探究其線性和非線性光學特性。這些 CNDs 在 720 nm 激發波長下展現出高達 1.4×10³ 戈佩爾特 - 邁耶單位的雙光子吸收截面,量子產率為 28%。通過分析其光譜,確定了雙光子激發的最佳波長範圍。此外,研究還發現這些 CNDs 可通過單光子和雙光子誘導的熒光猝滅,選擇性、靈敏地檢測 Fe³⁺離子。實驗中,添加 Fe³⁺離子後熒光強度下降,涉及動態猝滅機製,相關研究首次在單光子和雙光子激發條件下展開。利用時間相關單光子計數和條紋相機技術分析發光動力學,探究了 CNDs 和 Fe³⁺離子間能量轉移的可能性。CNDs 顯著的非線性光學響應使其在近紅外區域的光學傳感器中具有潛在應用價值。

https://doi.org/10.1021/acsomega.5c01915


16
寬帶瞬態全斯托克斯發光光譜

本研究展示了一種新型的寬帶瞬態全斯托克斯發光光譜學裝置,用於探測圓偏振光(CPL)材料。該裝置具有高靈敏度(噪聲水平約為10⁻⁴)、寬波長響應範圍(約400–900 nm)、納秒時間分辨率以及毫秒級時間範圍,能夠同時測量CPL和線性偏振光。與以往的時間分辨CPL(TRCPL)方法相比,新裝置在靈敏度、時間尺度和光譜信息之間取得了更好的平衡,適用於研究低不對稱因子(10⁻³)的材料系統和跨越納秒到毫秒的發光過程。此外,全斯托克斯測量還能追蹤線性偏振分量的時間演變,這對於控製時間域中相關的CPL偽影特別重要。

https://doi.org/10.1038/s41586-025-09197-3


17
基於混合型一價銅鹵化物的發光壽命溫度計,具有卓越的防水性能和巨大的熱膨脹系數

本研究提出了一種基於有機-無機金屬鹵化物 TPP₃Cu₂Br₂(TPP = 三苯基膦)的發光壽命溫度計,具有卓越的防水性能和高靈敏度。TPP₃Cu₂Br₂ 的自陷激子發光壽命隨溫度變化顯著,靈敏度達 12.82% K⁻¹,為未摻雜金屬鹵化物中最高。其軟晶格結構導緻巨大熱膨脹和晶格畸變,使發光壽命從 280 K 到 380 K 縮短至初始值的 1.9%。此外,TPP₃Cu₂Br₂ 在水中浸泡 15 天後發光強度幾乎不變,展現出優異的水穩定性。該研究為開發高靈敏度溫度探針提供了新途徑。

https://doi.org/10.1038/s41377-025-01910-1


18
精準設計的雙天線銪金屬有機框架(MOF),具有本征雙態發光特性,可用於靈敏檢測地塞米鬆

這篇文章介紹了一種新型的雙天線效應的銪(Eu)基雙配體金屬-有機框架(MOF),即 BiL-Eu-MOF,它具有穩定的固有雙態發光特性,可用於靈敏地檢測地塞米鬆(DX)。實驗表明,BiL-Eu-MOF 對 DX 的檢測限低至 0.025 μM,線性檢測範圍為 2.0–144.0 μM。此外,BiL-Eu-MOF 在實際樣品檢測中也表現出良好的回收率(98.3%–102.8%)和相對標準偏差(RSD ≤3.11%)。這種 MOF 利用雙天線效應增強發光效率,通過 DX 對紅光發射的選擇性猝滅,實現了比率熒光檢測。它無需額外的熒光團封裝或功能化,具有穩定性、可回收性和選擇性,為現場檢測 DX 提供了一種簡便的方法。

https://doi.org/10.1016/j.saa.2025.126598


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