聚合物纖維限域穩定鈣鈦礦納米晶實現水合液晶中雙手機性圓偏振發光

本文提出一種基於聚合物包覆鈣鈦礦納米纖維的限域策略,將PNCs與水隔離,並支持纖維素納米晶體(CNCs)原位自組裝形成螺旋光子結構。所得固態複合材料表現出高光緻發光量子產率(65.56%)、優異的機械強度(32.15 MPa),並在單一左手螺旋結構中實現寬範圍不對稱因子調控。重要的是,通過設計非對稱雙層結構的反射特性,該複合材料可實現依賴觀察方向的雙手機性圓偏振發光。本文展示的多模式光學特性凸顯了該體系在光學加密與防偽應用中的潛力。
https://doi.org/10.1002/adma.202516351
手性液晶中放大圓偏振發光與多重信息加密的協同非共價共價策略

本文通過非協同的非共價-共價策略,將蒽醌(AQ)發色團共價錨定於手性液晶網絡——不同於傳統通過非共價摻雜發光團來增強手性液晶(LCs)glum值的策略——實現了高達1.73的前所未見glum值。預摻雜的AQ發色團能夠與SLC1717液晶中的二芳基乙炔組分發生光誘導拓撲化學加成反應,從而形成嵌入液晶網絡的共價錨定發光團,實現CPL信號的增強。原位生成的發光團與液晶組分的結構相似性使其在原始液晶中獲得良好取向,通過選擇性反射機製實現了近乎純圓偏振光的輸出。隨後,我們利用這種顯著的光緻變色和CPL特性開發了光圖案生成技術,特別是實現了摩爾斯電碼多信息加密設計。本研究提出了一種全新策略,用於製備具有極高glum值的CPL液晶材料,為通過共價錨定發色團到有序手性結構來設計高性能CPL系統開辟了可能性。
https://doi.org/10.31635/ccschem.025.202505596
Eu3+熒光粉的形態控製合成及其多功能發光/MRI/CT成像應用

本研究中,通過水熱法合成了多種類型(GdF3:5%Eu3+,BaGdF5:5%Eu3+)和不同形態(花生形、八面體、微球)的釓基氟化物微/納米材料,這些材料具有下移發光特性。通過系統改變反應時間(6-36小時)、初始pH(3-11)以及表面活性劑/螯合劑(CTAB 、EDTA-2Na、 Na₃Cit 和 PVP),調節了 Gd³ ⁺、 Eu³ ⁺、 Ba² ⁺和F⁻離子的配位環境。通過X射線衍射(XRD)和掃描電子顯微鏡(SEM)分析確定了最佳合成條件(36小時,pH=3)。樣品通過熱重分析(TGA)、Brunauer-Emmett-Teller(BET)比表面積測量、傅裏葉變換紅外光譜(FT-IR)光譜和光緻發光(PL)光譜進行了全面表征。使用 CTAB 合成的八面體 BaGdF₅ :5% Eu³ ⁺顆粒表現出良好的熱穩定性和最強的595 nm熒光發射強度,產生橙紅色光,CIE色度坐標為(0.5141,0.4845)。其發光強度是使用 PVP 製備樣品的2.23倍。此外,MRI T1加權成像中的信號強度與 Gd³ ⁺濃度呈正相關。在幾丁質基質中含有2%重量百分比 BaGdF₅ :5% Eu³ ⁺的複合材料在CT成像中表現出最佳性能。研究表明,合成的八面體 BaGdF₅ :5% Eu3 ⁺化合物在發光下移和多模態MRI/CT成像中具有潛在應用。
https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2025.11.435
基於高能反系間交叉的螺環發光體的高效非摻雜近紫外有機發光二極管
本研究設計並合成了三種基於螺[芴-9,8‘-吲哚[3,2,1-脫]吖啶]供體和苯甲腈受體的穩健 NUV 發光材料(SFIAC - PCN -1、 SFIAC - PCN -2 和 SFIAC - PCN -3)。這些螺發光材料在純薄膜中發射強烈的 NUV 光,光緻發光(PL)峰值範圍為 412–421 nm,且具有 68–90% 的高 PL 量子效率。通過激發依賴的瞬態 PL 衰減光譜和理論計算證實,這些發光材料能夠通過高能反系間交叉過程利用三重態激子,使用它們作為發射體的非摻雜 OLEDs 發射強烈的 NUV 光,EL 峰值為 402–414 nm,半高全寬窄至 43–49 nm,CIEy 值低至 0.029–0.039 ,並展現出令人印象深刻的 EL 性能,最大亮度和峰值外量子效率分別高達 7176 cd m⁻² 和 7.90%。這些 EL 性能在非摻雜 NUV OLEDs 中處於頂尖水平。
https://doi.org/10.1039/D5MH01721A

本文系統地研究了它們的發光特性,並探討了其在光學溫度傳感和植物生長照明應用中的潛力。X射線衍射和Rietveld精修證實,Mn4+離子取代了[GeO6]八面體中的Ge4+,且未改變宿主晶體結構。最佳摻雜濃度確定為1 mol%(x = 0.01),在近紫外激發下產生659 nm處的強發射,源自Mn4+離子的自旋禁阻2Eg → 4A2g躍遷。濃度猝滅機製被確定為電偶極-偶極相互作用,臨界距離為21.12 A。晶體場分析顯示強烈的晶體場環境(Dq/B = 2.92)和消光參數 β1 = 0.991,表明Mn4+離子與氧配體之間存在顯著的共價鍵合。該熒光粉表現出良好的熱穩定性,在423 K時保留了室溫發射強度的56.1%,活化能為0.314 eV。在基於半高全寬的發光溫度測量中,最大絕對靈敏度和相對靈敏度分別為1.136% K-1和0.347% K-1,覆蓋303-483 K範圍。內部光緻發光量子產率(PLQY)達到35.5%,而外部 PLQY 為18.8%。當製成紅色發光二極管時,其發射光譜與葉綠素a和光敏色素PR的吸收帶重疊良好,在補充光照下促進西瓜幼苗生長。這些結果表明, KSGO :Mn4+是一種有前景的深紅熒光粉,可用於光學溫度傳感和植物栽培照明的雙重功能應用。
https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2025.11.442
Si4+/K+共摻雜增強Sr3Ga2Ge4O14:Sm3+熒光粉橙紅色發射

本研究提出了一種新的Si4+摻雜策略,以增強Sr3Ga2Ge4O14宿主中Sm3+的光緻發光性能,所提出的效果與局部配位環境對稱性的改變有關。通過固態反應合成了系列Si4+/Sm3+共摻雜熒光粉。在最佳Si4+摻雜水平為50 mol%時,Sm3+的發射強度提高了約40%。進一步引入K+作為電荷補償劑,將內部量子效率從25.12%顯著提高到47.28%,色純度從96.8%提升至99.9%。使用優化後的熒光粉製備的原型 WLED 表現出低 CCT(5769 K)和高CRI(Ra = 87.6),滿足室內照明的要求。該熒光粉還被整合到基於PVA的防偽墨水中,顯示出明亮、穩定且不受基底影響的紫外激發熒光。本工作為開發高性能橙紅色熒光粉提供了一種可行的摻雜策略,並展示了其在高質量 WLED 和先進防偽應用中的潛力。
https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2025.12.048

本文開發了一種新型 NIR 長餘輝熒光探針“光學開關”——LiGa5O8:Cr3+@氧化鋅,用於敏感檢測鋼材早期腐蝕。該核殼複合材料采用LiGa5O8:Cr3+作為 NIR 信號源(發射波長為718 nm),並以氧化鋅作為紫外線(UV)屏蔽殼層。在酸性腐蝕環境中,氧化鋅層逐漸溶解並逐步暴露內部信號源,從而通過監測 NIR 信號的變化實現腐蝕過程的實時可視化和跟蹤。實驗結果表明,該複合材料通過氧化鋅的寬禁帶特性實現了紫外線抑製。將該探針以2 wt%的負載量摻入Q235鋼的環氧塗層後,探針在3 wt%氯化鈉中浸泡7天後檢測到了肉眼不可見的微量腐蝕。劃痕測試證實了 NIR 強度與腐蝕程度之間的定量關系,證明了該探針在鋼材腐蝕早期檢測和連續監測方面的可靠性和實用性。
https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2025.12.086
通過Mo4+敏化增強雙鈣鈦礦中Er3+的藍光激發 NIR -II發射
本文中我們開發了一種通過Mo4+敏化增強雙鈣鈦礦中藍光吸收和Er3+ NIR -II發射的新策略。密度泛函理論計算表明,引入Mo4+可將Mo 4d軌道貢獻給導帶最小值(CBM),從而縮小帶隙並實現強烈的藍光吸收。Mo4+的大吸收截面有效克服了Er3+中狹窄的4f-4f吸收躍遷的限製。在藍光激發下,Mo4+/Er3+共摻雜的Cs2NaBiCl6雙鈣鈦礦熒光粉在約900 nm處表現出Mo4+的寬帶發射,同時在約1000 nm和約1540 nm處有Er3+的本征發射。Mo4+向Er3+的有效能量轉移使約1540 nm處的 NIR 發射比Er3+單摻雜樣品提高了36.09倍。優化後的熒光粉(Cs2NaBiCl6:20%Mo4+/30%Er3+)實現了68.7%的總 NIR -II PLQY ,其中約1540 nm處為34.8%。與商用藍光LED芯片集成後,展示了一種高效 NIR -II LED,其最大光電轉換效率達到13.26%,在防偽、無損檢測和夜視方面展現出潛力。這些結果為藍光激發 NIR 熒光粉的有效敏化開辟了新途徑。
https://doi.org/10.1002/lpor.202502353
D-A-A′型吖啶基異構發光體:白光發射與機械熒光變色應用

本文設計並合成了三種D-A-A′結構的異構體發光材料(鄰位、間位、對位DMAc-Ph2CO-BT),其分子結構包含吖啶(供體D)、苯甲酮(受體A)和三氟甲基苯酚(受體A′)單元。令人矚目的是,這三種化合物均實現了濃度依賴性的高質量白光發射,這是由於藍紫色單分子與黃色雙分子激元的協同作用。此外,固體對位DMAc-Ph2CO-BT展現出可逆機械熒光效應(MFC),在研磨時呈現從藍綠色到黃綠色的高對比度熒光偏移,使其成為可重寫介質的理想選擇。單晶結構分析揭示了異構體間力響應機製:僅鄰位DMAc-Ph2CO-BT具有C–H⋯F相互作用,伴隨多樣且較短的分子間接觸,導緻剛性堆積和MFC被動性。相比之下,對位DMAc-Ph2CO-BT表現出最弱的分子間相互作用和最鬆散的結構,使其對機械力具有高靈敏度。本研究證實了分子間相互作用在調控MFC中的關鍵作用,為智能熒光材料的理性設計提供了寶貴見解。
https://doi.org/10.1016/j.dyepig.2025.113449

本文通過重新設計電子傳輸層和陰極來解決這一問題。對於前者,我們設計了一種具有高可拉伸性和理想能級的共聚物結構,實現了與標準小分子電子傳輸層相當的性能。對於後者,我們利用液態金屬脆化效應賦予鋁薄膜可拉伸性,同時不損害其電學和光學特性。結合這些設計,我們展示了具有極高外部量子效率(8%)和極低開啟電壓(3.5V)的完全可拉伸OLED,其性能與使用相同發射體的參考剛性OLED相當。這項工作解決了可拉伸 OLED 開發中的關鍵瓶頸,在器件層面彌合了可拉伸OLED與標準剛性OLED之間的性能差距,為高性能、類皮膚顯示鋪平了道路。
https://doi.org/10.1038/s41563-025-02419-z
Mr- TADF發射器:提升深藍OLED性能,實現BT.2020兼容

本文提出了一種甲基取代誘導的分子畸變策略,用於構建深藍色多共振熱激活延遲熒光發光體(BN-M2和BN-M3),該策略可同時增強自旋-軌道耦合並抑製 ???? - ???? 堆積。策略性甲基取代誘導B/N核心幾何結構顯著畸變(二面角>40°),從而提升反向系間交叉速率(最高達2.71×10^6 s^-1)並減輕聚集緻猝滅。優化後的發光體實現了窄帶深藍色發光(國際照明委員會坐標CIEy=0.045)和近紫外發光(CIEy=0.035),半高全寬為22-24 nm,光緻發光量子產率接近100%。此外,OLED展現出創紀錄的高外量子效率且衰減最小:BN-M3在BT.2020藍光發射中達到34.8%,而BN-M2在近紫外光譜中達到21.4%,樹立了新標杆。值得注意的是,即使在高摻雜濃度(最高15 wt%)下,器件性能仍保持穩定。本研究為實現符合BT.2020標準的藍光OLED提供了可行路徑,這些OLED不僅具有卓越的光電性能,還具備優異的工業加工性。
https://doi.org/10.1002/adma.202514617

本研究以二異腈、內炔酯和酰亞胺衍生物作為原料,通過一鍋法無金屬催化多組分聚合反應合成了一系列具有簇發光性質的聚(亞氨基呋喃-螺吡咯酮)(PISP)聚合物,進一步通過溶液共混的方式與市面上常見的聚合物聚苯乙烯(PS)進行摻雜,構建了一種高分子合金材料。該材料在近紅外區域(最長715 nm)表現出室溫磷光性質。該研究有望為開發適用於光電器件、體內成像以及柔性電子等材料提供新的思路。
https://doi.org/10.1038/41467-025-66035-W
具有可調光緻變色響應、反應路徑及開關效率的芽核融合二噻吩乙烯的理性分子設計

本文通過合理設計鍺原子融合的二噻吩乙烯分子,可以精細調節其光學帶隙,從而在溶液狀態和 PMMA 薄膜中於適宜波長光激發時產生不同的光緻變色響應。這些化合物表現出強大的光疲勞抗性,在12次光開關循環後仍能保持開放形式與閉合形式之間的清晰轉換,同時具有優異的熱不可逆性,即使在100°C下半衰期可達33天。此外,還觀察到高光開關效率,光環化和光環化反量子產率平衡,光穩態下的轉化率最高可達85%,這使得鍺原子融合的二噻吩乙烯成為穩定高效光開關的理想候選材料,適用於實際應用。
https://doi.org/10.1021/jacs.5c15586
通過調節熱誘導氧空位和交叉弛豫,Er3+摻雜層狀鈣鈦礦的可見光/ NIR 發射的雙模熱響應

本文展示了一種基於Er3+摻雜層狀鈣鈦礦氧鹵化物 Bi4Ti0.5W0.5O8Cl 的新型UCL材料,該材料表現出獨特的雙重熱響應行為:在293-493 K溫度範圍內,綠色/紅色發射的常規熱猝滅與顯著增強的近紅外(NIR)UCL並存。在980 nm激發下,493 K時 Bi4Ti0.5W0.5O8Cl:10%Er3+ 的 NIR UCL強度(4I9/2 → 4I15/2)達到293 K時的133倍。相反的熱響應歸因於可調氧空位濃度和高溫下優化的交叉弛豫過程的協同效應。通過利用Er3+發射的相反熱響應,在493 K時基於 NIR(4I9/2 → 4I15/2)與綠色(4S3/2 → 4I15/2)躍遷的熒光強度比,實現了72.26% K−1的超高絕對靈敏度,展示了作為高靈敏度光學溫度計的卓越性能。這項工作不僅為設計熱增強UCL材料提供了新策略,還強調了層狀鈣鈦礦氧鹵化物作為先進光學溫度傳感平台的巨大潛力。
ttps://doi.org/10.1002/anie.202520233
用於無線通信應用的穩定Cr3+-摻雜近紅外發光熒光粉及pc-LEDs

本文開發了Cr3+激活的镓酸釓熒光體,該材料在150°C時仍能保持初始發光強度的86.3%,並表現出92.8納米的半最大強度發射帶寬。此外,我們還製造了熒光體轉換發光二極管(pc-LED),實現了1060毫瓦的 NIR 輸出功率和360毫安的電流。該器件用於測試信號傳輸效果,使用製備的 NIR pc-LED作為光源。在輸入正弦波、反弦波和三角波的情況下,實現了波形的傳輸,並測試了其穿透性能。實驗結果表明,所提出的材料在 NIR 光通信系統中具有廣闊的應用前景。
https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.5c04734
自組裝單層實現無空穴注入層量子點發光二極管,外量子效率超過31%
本文展示了高性能無 HIL 的 QLEDs,通過基於哢唑的自組裝單層(SAMs)作為 ITO 表面的界面修飾層(IML)實現。SAMs 提高了 ITO 的功函數,實現直接空穴注入,並利用淺低未占分子軌道能級(LUMO)抑製漏電。因此,采用 2-(9H-哢唑-9-基)乙基膦酸(2PACz)IML 的 QLED 實現了 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 小時的長 T95 工作壽命,這些性能均顯著優於 PEDOT : PSS 器件。據我們所知,這些性能是迄今為止報道的無 HIL QLEDs 中最高的。此外,基於 2PACz 的 QLEDs 在極低電流密度 0.015 mA cm−2(3.6 cd m−2)下仍能維持高 EQE(≈20%),這對於顯示器在低亮度下實現高效率非常有利。這項工作為更穩定、高性能的 QLEDs 及其更快的商業化鋪平了道路。
https://doi.org/10.1002/adfm.202520241
基於室溫磷光聚合物介質柵控光晶體管的集成 TRNG 和PUF

本研究RTP薄膜被用作光晶體管中的介電層,產生兩種不同的輸出,即介電層的磷光(Ip)和源漏電極間的光電流(Id)。電子躍遷的易受熱力學影響以及介電-半導體界面處的三重態到單重態能量轉移導緻每次讀取時Ip的變化,從而實現真正的隨機數生成器(TRNG)功能。而Id主要受薄膜質量和界面缺陷控製,這些因製造過程中固有的隨機性而在不同批次間存在差異,使其適合作為物理不可克隆函數(PUF)。詳細研究表明,這兩種輸出表現出極佳的唯一性和獨立性,在5×5晶體管陣列中具有漢明重量0.50、漢明距離50.27%、皮爾遜相關系數-0.0054和編碼容量225。這項工作代表了集成光電子器件在高度安全認證方面的突破,同時也為RTP材料的新應用提供了靈感。
https://doi.org/10.1002/adma.202509239
CsPbBr3鈣鈦礦薄膜的微觀結構與電子性能調控:邁向高效發光二極管

本文中,(2-苯乙基)膦酸(PEPA)作為原位添加劑用於調控CsPbBr3薄膜的結晶動力學,從而形成緻密、光滑且晶粒尺寸顯著減小的鈣鈦礦層。 PEPA 中的膦酸官能團與鈣鈦礦前驅體物種強烈相互作用,增加成核密度並抑製不受控的晶粒生長,從而獲得晶粒尺寸分布更窄、更均勻的薄膜。此外, PEPA 分子在納米晶體表面形成新型Pb─O─P共價鍵,有效替代Pb離子空位,降低缺陷密度,同時增強鈣鈦礦固有的電荷傳輸性能。進一步地, PEPA 中的羥基與相鄰鹵素離子形成氫鍵,提供額外的缺陷鈍化作用。因此,鈣鈦礦LED(PeLED)的最大外量子效率從14.2%提高到24.1%,在初始亮度為18,564 cd m−2時,實現了超過260,000 cd m−2的高亮度和0.85小時的運行壽命。
https://doi.org/10.1002/smll.202509646