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10月【第四周】發光方向文獻速覽

作者:東譜科技 瀏覽: 發表時間:2025-10-24 15:59:09



01

熱蒸發Yb摻雜CsPbCl₃近紅外發光二極管中的激子局域化工程

本文提出在熱蒸發的CsPbCl₃:Yb體系中策略性地設計局域束縛激子。實驗表明,束縛激子顯著促進了從CsPbCl₃基質到Yb摻雜劑的能量轉移,揭示了一條此前未知的激子能量轉移通道。原子尺度表征結合第一性原理計算揭示了一種束縛激子驅動的能量轉移機製,特別是Cs空位誘導的缺陷在調控激子行為中起到關鍵作用。基於這一認識,我們成功製備出高性能近紅外發光二極管,其外量子效率達8.9%,輻射亮度為410 mW·Sr⁻¹·m⁻²,標誌著熱蒸發近紅外(>950 nm)發光二極管領域的重大突破。

https://doi.org/10.1002/adma.202513853


02

實現近紅外有機室溫磷光,用於高分辨率免疫反應監測與生物成像

本研究通過兩步反應合成了具有B–N配位鍵的八元環融合RTP分子(TPP-BN和TPP-BF),實現了819 nm的近紅外磷光發射和28.6 ms的壽命。我們以PMMA-b-PEG為主體材料和表面活性劑,穩定RTP分子,製備了基於PMMA-b-PEG的納米顆粒,其餘輝亮度比傳統的基於F127的方法提高了五倍。我們進一步開發了顆粒酶B響應的納米探針,實現了特異性定量檢測。體內研究證明,該探針能夠監測並區分腫瘤免疫反應,信背比高達216.4。本研究為構建近紅外有機RTP探針提供了新方法,推動了RTP材料在實時、高對比度生物成像及腫瘤免疫監測中的應用。

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


03

分子間電荷轉移作為摻雜系統中雙重延遲發光的激發態調製器

本研究報道了一種由多環芳烴(PAHs)作為客體發射體嵌入苯甲酮(BP)基質的主客體體系,成功實現了TADF與RTP的高效雙發射。電荷轉移(CT)態在此過程中扮演“能量再分配樞紐”的角色,通過促進逆向系間穿越(RISC)和內轉換(IC),使TADF與RTP得以共存。超快光譜分析證實陰離子和陽離子自由基的衰變時間尺度相近,印證了CT介導機製。該材料展現出超長RTP壽命、從綠光到近紅外可調發射範圍及高光緻發光量子效率等特性。值得注意的是,這些性能在納米晶形態下仍保持穩定,彰顯其在生物成像領域的巨大應用潛力。本研究為設計純有機雙模發光材料提供了有效策略,並為其未來應用開辟了廣闊前景。

https://doi.org/10.1038/s41467-025-62129-7


04
激光驅動的發光陶瓷轉換近紅外II光源用於先進的成像和檢測技術

本文提出了一種非等價陽離子替代策略,用於製備高效半透明氧化鎂:Ni2+、Cr3+ NIR-II發光陶瓷。Cr3+的共摻雜在Ni2+占據的八面體位點引發結構畸變,有效打破了對稱性禁阻的d-d躍遷限製,同時實現了從Cr3+到Ni2+的高效能量轉移。這些協同效應分別獲得了61.06%和39.69%的優異內外量子效率。所開發的陶瓷展現出卓越的熱管理能力,在478 K時具有31.28 W·m−1·K−1的熱導率和92.11%的發射保留率。當集成到激光驅動NIR-II光源中時,該系統在21.43 W/mm²藍光激光激發下實現了214 mW輸出功率的破紀錄性能。實際演示展示了優越的無損成像能力,空間分辨率達5.29線對/毫米,對比度達0.97。本研究為開發高性能NIR-II光源在先進成像與檢測技術中的應用建立了新範式。

https://doi.org/10.1038/s41377-025-01953-4


05

鍵電子耦合與強配體結合:CsPbBr3量子點藍光到紫外光子上轉換

本文重點研究了用於將萘基遞質錨定到CsPbBr3量子點的結合基團的化學特性和結構定位如何影響量子點到遞質TET和最終的TTA-UC。我們研究了萘與羧酸鹽(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)結合基團的異構體對(圖 1A)。我們采用穩態和時間分辨光譜來量化這些不同基團如何影響量子點到發射器TET的速率和產率,以及這些值對由1,4-雙((三異丙基矽基)乙炔基)萘(TIPS-萘)湮滅劑驅動的TTA-UC的影響。我們發現萘胺配體與CsPbBr3量子點的結合力較弱,導緻TET效率低下,阻礙了TTA-UC。相反,萘甲酸配體對CsPbBr3量子點表現出明顯更強的親和力,並在幾納秒內完成TET。雖然1-CA和2-CA發射器都能成功地引發TTA-UC,但由於它們的三線態壽命和與量子點電子耦合的能力不同,這兩種異構體的TTA-UC閾值強度相差兩倍。DFT計算表明,這種耦合差異源於1-CA三重態受體態結合基團的自旋密度相對於2-CA增強,從而導緻1-CA的TET增強。我們的研究結果強調了考慮用於將傳遞配體錨定到量子點的結合基團的化學特性和結構定位的重要性,以實現高效的TET,從而為上轉換等光物理過程以及光驅動的化學轉化提供借鑒。

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsenergylett.5c02342


06

通過手性熒光光開關實現液晶中光柵/pH雙可調圓偏振發光,用於先進信息加密

本文利用多響應集成手性熒光光開關(CFPSs)作為核心組件的光子功能器件展現出增強的CPL信號調製能力。通過將液晶(LC)與新型CFPSs進行戰略性結合,我們開發出能夠實現多種CPL調製行為的智能材料,包括光誘導的CPL“開啟”和pH誘導的CPL“關閉”。為實現這一目標,新合成的CFPS Switch-ADAE不僅繼承了二芳基乙烯(DAE)框架的固有光響應特性,還通過吡啶基團的引入表現出pH響應性。此外,由Switch-ADAE與向列型液晶組成的膽甾型液晶(CLC)體系展現出協同的光/多響應性。在紫外/可見光照射下,該體系可實現可逆熒光與CPL信號的開/關切換。將TFA/TEA引入閉環異構體進一步促進了熒光波長的可逆紅移和CPL信號的失活,從而建立了一個雙調控的CPL調製系統。最後,在摻雜Switch-ADAE的CLC體系中,開發了一種利用pH響應調製和CPL補償的多模信息加密系統。該概念驗證展示了這種混合材料在開發先進的安全通信技術和高密度信息存儲解決方案方面的潛力。

https://doi.org/10.1007/s11426-025-2906-4


07

亞硝基噻吩作為可見光光開關通過n-π*激發

本研究報道了一種新型雜芳基偶氮骨架——氮噻吩,其中噻吩-2-酯作為核心單元,能有效促進n-π*吸收帶的分離。通過在氮噻吩骨架上引入合適的鄰位吸電子取代基,可使兩種異構體在可見光區產生明顯分離的n-π*吸收帶。因此,E→Z和Z→E異構化反應分別可通過綠光和藍光選擇性誘導。該體系展現出卓越的光緻變色特性:顯著的吸收峰分離、長達549納米的切換波長、高光轉換效率、持久的半衰期以及優異的還原穩定性。本研究建立的基礎設計原理為通過n-π*激發機製進一步開發可見光偶氮開關提供了新思路。

https://doi.org/10.1002/anie.202517858


08
高性能近紅外Ba3MgSb2O9:Fe3+、Sn4+熒光體的多面熱猝滅機製闡明

本研究展示了Ba3MgSb2O9:Fe3+熒光材料的結構優化策略:通過引入雜價Sn4+共摻雜,其內部量子效率(IQE)從13.83%大幅提升至85.23%,同時保持優異的發光熱穩定性(70.0%@423 K)。研究表明,[FeO6]八面體結構中增強的無序性與降低的局部對稱性,有效緩解了Fe3+d-d躍遷的宇稱禁阻效應。多維度理論分析——包括非輻射躍遷路徑、原子弛豫行為及晶體結構剛度等——揭示了其卓越熱穩定性的內在機理。最終,優化後的Ba3MgSb2O9:Fe3+,Sn4+近紅外熒光材料在無損檢測和夜視成像領域展現出應用潛力。本研究通過實驗與理論相結合的方法,為開發高性能近紅外發光材料開辟了新思路。

https://doi.org/10.1002/lpor.202502073


09

利用可見光激發的熒光體在紫外光中解鎖聲子輔助發射,用於安全應用

本研究揭示了一種獨特的聲子輔助發光現象,通過可見光激發多種熒光材料,實現了反斯托克斯紫外(AS-UV)發射。在405納米激發條件下,LuBO3:Ce3+模型體系中,利用晶格振動(聲子)跨越能隙,其紫外發射強度在200℃時較室溫提升了330倍。該現象的熱激活特性可推廣至其他熒光材料,為紫外成像和防偽應用開辟了新路徑。值得注意的是,隻有在特定熱條件下才會顯現獨特圖案,為安全防護增添了額外保障。本研究不僅建立了一類可見光可激發的紫外熒光材料體系,還為聲子輔助發光機製提供了新見解,為安全防護與光學成像技術發展帶來了重大突破。

https://doi.org/10.1002/lpor.202501896


10

基於功能化量子點的熱激活延遲光緻發光

本文系統闡述了高效TADPL系統的構建原理,並提出了三種便於調控TADPL壽命的策略。同時突出了TADPL系統相較於TADF分子的優勢,包括更小的斯托克斯位移和更窄的發射線寬。此外,本文還綜述了TADPL系統在三重態-三重態湮滅上轉換和光化學反應中的應用,這些應用得益於激子壽命的顯著延長,從而通過溶液中擴散作用實現向基底分子的高效電荷/能量轉移。最後,我們總結了這些材料的當前局限性,並為未來探索的方向提供了展望。

https://doi.org/10.1002/anie.202506555


11

激進增強光激活超長有機磷光

本研究提出了一種簡便策略:通過紫外線照射與自由基偶聯反應消耗聚合物基質中的氧原子,從而延長光激活磷光發射並縮短光激活時間。經30分鍾紫外線照射後,磷光壽命從0.08毫秒提升至360毫秒。當溶液中的客體分子被光激活並摻入聚合物後,僅需5秒紫外線照射即可使光激活磷光壽命達到621毫秒。這種性能提升歸因於三芳基膦自由基陽離子通過自由基偶聯反應捕獲聚合物中氧原子的能力。此外,這類聚合物薄膜已成功應用於信息存儲、可編程餘輝標簽及防偽領域。本研究突破了材料固有局限,為調控光激活磷光壽命和光激活時間開辟了新途徑。

https://doi.org/10.1038/s41467-025-64202-7


12
激發波長調製0D銻(III)對映體:多色可調光緻發光,多級防偽應用

本文通過使用R/S-3-氨基呱啶二鹽酸鹽作為結構模板,設計並合成了0D銻(III)對映體(R/S-C5H14N2)2SbCl5·2Cl。C5H14N2+與[|SbCl5]2−之間的氫鍵網絡形成了具有不同不對稱因子的手性螺旋結構,從而促進了有機-無機界面間的高效手性轉移。令人驚訝的是,R-和S-對映體表現出前所未有的手性依賴性激發光緻發光行為,實現了從藍色到白色再到黃色的可見光譜多色可調發射。這源於[|SbCl5]2−的三重態(3Pn→S0)自陷激子(STEs)與R/S-C5H14N2+的單重態(S1→S0)熒光之間的競爭躍遷。此外,手性有機配體打破了無機對稱性,促進了R-和S-對映體的自旋-軌道耦合及激發態分裂,從而控製電子吸收躍遷以實現手性識別的多色可調PL。這些材料進一步通過將這些精確圖像製成周期性像素陣列,應用於多級防偽技術。本研究開創了環保手性發光體設計的新範式,不僅實現了優異的光緻發光(PL)可調諧性,還為多通道輻射躍遷機製提供了基礎性見解。

https://doi.org/10.1002/adfm.202520933


13

高效大尺寸超薄熒光玻璃複合材料用於超亮LED燈

本文提出一種簡便通用的製備策略,采用集成帶材鑄造與低溫共燒工藝,成功製備出尺寸達1044×45×0.1毫米³的高效超薄PGCs。通過無壓燒結工藝將熒光顆粒嵌入玻璃基體,系統評估了玻璃基體對黃色和紅色熒光材料發光性能的影響。研究發現,摻鈰釔鋁石榴石(YAG:Ce)顆粒的超薄PGCs光緻發光量子產率(PLQY)高達98.6%,而摻銪鋁矽氮酸鈣(CaAlSiN3:Eu2+)熒光材料的PLQY約為93.4%。同時對光譜藍移、發光壽命變化及寬溫區溫度依賴性光緻發光特性進行了全面分析。采用該材料製備的發光二極管(LED)器件性能優異,尤其在發光飽和前展現出高電功率閾值。此外,通過調節不同熒光材料的重量比,成功實現了超薄PGCs的可調色發射。這些卓越的超薄PGC(光柵元件)堪稱重大突破,為下一代高功率商用LED照明應用提供了高效可靠的解決方案。

https://doi.org/10.1002/lpor.202501513


14

可調諧發光特性的釓/鋱/銪共摻雜硼磷酸鹽玻璃

本研究以P2O5-B2O3-Al2O3-K2O-Gd2O3(PBAKG)玻璃體系為基體,采用高溫熔融淬火技術製備了一系列Dy/Tb/Eu摻雜的P2O5-B2O3-Al2O3-K2O-Gd2O3玻璃。通過XRD、密度和摩爾體積、紅外光譜分析其相關物理結構特性。通過吸收光譜及帶隙分析光學結構特性。此外玻璃樣品在不同波長激發下實現發光區域的黃綠色區域到橙紅色區域發光調諧。在386 nm波長激發下,當Dy2O3,Tb4O7,Eu2O3摻雜量為含0.5mol%,0.5 mol%,1 mol%,玻璃樣品的色坐標為(0.505,0.425),對應的CCT為2258 K,發光顏色偏暖色調,色溫在暖白光範圍內。並且有著較長的熒光壽命(2.366 ms)以及良好的耐熱性,在450 K其發光強度仍能保持在85%以上。通過I-H模型對樣品的衰變曲線進行了擬合,I-H模型證實了Dy/Tb/Eu能量轉移機製是通過該基體環境中的偶極-偶極相互作用實現。研究結果表明,該玻璃系統在可調節發光性能方面表現出優異的特性,適用於新一代照明設備。

https://authors.elsevier.com/sd/article/S0272-8842(25)04897-7


15

通過多功能酰胺調控實現純紅準二維鈣鈦礦LED的缺陷鈍化與發光增強

本文引入多功能分子4-氨基苯乙酰胺(4-AMINO),借助其與未配位Pb2+的作用有效鈍化缺陷,顯著降低了非輻射複合損失。基於4-AMINO摻雜鈣鈦礦的優良特性,所製備的紅光PeLEDs在632 nm處實現發光,其最大EQE達到10.2%,最大亮度達1351 cd m−2。該研究為實現高性能、高穩定性的實用化純紅光PeLEDs提供了一條切實可行的技術路徑。

https://doi.org/10.1002/adom.202502443


16
通過原位生長和表面功能化介孔二氧化矽納米球的增強鈣鈦礦量子點穩定性和發光性能

本研究中表面功能化的介孔二氧化矽納米球(s-MSNs)被用作襯底,在其開放的孔內原位成核和生長CsPbBr3 PQDs,實現了高達28.3%的PQDs負載。為了進一步提高複合材料的穩定性和熒光效率,通過矽前驅體水解,將複合材料包裹在一個額外的SiO2殼層中,形成CsPbBr3/s-MSNs@SiO2核殼納米結構。SiO2外殼不僅有效地屏蔽了PQDs免受環境因素的影響,防止了降解、泄漏和聚集,而且還鈍化了表面缺陷,促進了有效的輻射重組,從而顯著提高了發光效率。因此,CsPbBr3/s-MSNs@SiO2複合材料表現出增強的穩定性,並實現了90.0%的高PLQY,使其能夠充分用於防偽應用。這種封裝策略為提高基於PQDs的光電器件的可靠性、效率和壽命提供了一條有前途的途徑。

https://doi.org/10.1002/smll.202412581


17

納米表面重構策略實現高性能穩定純紅色CsPb(Br/I)₃鈣鈦礦納米晶LED

本文采用四苯基卟啉磺酸對納米晶表面進行重構,其與鈣鈦礦納米晶的強配位作用顯著降低了陷阱態密度,抑製了鹵素偏析,並增強了薄膜穩定性。最終構建的鈣鈦礦發光二極管在652納米純紅色發射波長下,實現了22.47%的峰值外量子效率和3900 cd/m²的最大亮度。該研究通過表面重構調控抑製鹵素偏析這一核心策略,為製備高效穩定的混合鹵素鈣鈦礦納米晶器件提供了關鍵解決方案。

https://doi.org/10.1016/j.mtchem.2025.103114.


18

基利用自組裝單分子層降低錫基鈣鈦礦LED的非輻射複合損失

本文采用自組裝單分子層EADR03取代傳統PEDOT:PSS層,這是首篇關於自組裝單分子層作為空穴選擇層應用於錫基鈣鈦礦LED的報道。EADR03同時充當高效電子阻擋層和空穴注入層,有效降低界面複合損失並提升LED性能。實驗結果表明,器件外量子效率實現三倍提升,這一突破有力推動了高效錫基鈣鈦礦LED的發展進程。

DOI: 10.1021/acsami.5c15797


19

協同增強Sb³⁺/Cl⁻共摻雜CsPbBr₃納米晶的藍色發射以用於高性能發光二極管應用

本文開發了一種協同的X位/B位共摻雜策略,該策略在環境條件下將Cl⁻介導的鹵素交換和Sb³⁺取代結合到預先形成的CsPbBr₃納米晶中。通過系統地解耦摻雜源,我們闡明Cl⁻的摻入有效地軟化了PbBr₆⁴⁻框架,使得能夠通過低能陽離子交換實現高效的Sb³⁺摻雜。時間分辨光緻發光和瞬態吸收光譜表明,Sb³⁺/Cl⁻共摻雜同時減輕了俄歇複合和鹵素空位的形成,從而提高了輻射效率和相穩定性。優化後的納米晶在466 nm處表現出穩定的藍色發射,其光緻發光量子產率達到95.9%。密度泛函理論計算表明,CsPbBr₃:SbCl₃納米晶表現出更穩定的晶格結構。這種結構穩定性賦予它們優異的耐高溫性、抗紫外線照射性和防潮性能。基於這些特性,我們成功開發了高性能藍色發光二極管,其CIE色度坐標與純藍色發射標準非常接近。

https://doi.org/10.1002/adom.202502679


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