近日，柔性电子（未来技术）研究院黄维院士、安众福教授和王晓副教授所带领的团队在纯有机闪烁体领域取得重要进展，获得了一系列高效的掺杂型纯有机磷光闪烁体，相关成果“Achieving Efficient X-ray Scintillation of Purely Organic Phosphorescent Materials by Chromophore Confinement”为题发表在Advanced Materials（DOI：10.1002/adma.202407916）期刊上。

闪烁体是一类将高能射线转换为可见光的发光材料，在辐射探测、安全检测、生物医学和X射线天文学等诸多领域展现出了广泛的应用前景。其中，有机闪烁体因其材料制备便捷、性能调控灵活以及可大面积均匀制备等显著优势，近年来备受科研界的瞩目。然而，传统纯有机材料在X射线吸收及激子利用效率上的不足，成为了制约其进一步发展的关键因素。近期的研究表明，通过引入卤素重原子和利用室温磷光、热活化延迟荧光和热激子材料等方法，显著提升了有机闪烁体的X射线吸收能力和激子利用效率，为高性能有机闪烁体的发展奠定了坚实基础。尽管如此，有机闪烁体在X射线辐照条件下仍面临高密度三线态激子易自猝灭的挑战。

主客体掺杂技术已被证明是抑制高密度激子猝灭的有效方法，但当发光客体与主体材料之间结构不匹配时，会导致客体分子的自由度增大，进而影响到三线态激子的稳定性。针对上述问题，黄维院士、安众福教授和王晓副教授团队采用“刚柔并济”的主客体掺杂策略，获得了一系列高效闪烁的掺杂型闪烁体。掺杂晶体在紫外激发下的磷光量子效率高达99.4%，并且在X射线辐照下，其辐射发光强度亦显著高于单组分晶体。研究团队通过系统的研究发现，柔性的客体会发生依赖于主体的结构形变，以更好地适应刚性主体腔，从而抑制三线态激子的非辐射跃迁，提高辐射性能。因此，发色团的限域作用在提高闪烁性能方面起到了关键作用。此外，利用该掺杂闪烁体制备的透明闪烁体屏，研究团队实现了空间分辨率高达18.0 lp/mm的X射线成像。这项工作为抑制闪烁过程中三线态激子的自猝灭提供了新策略，可推动低成本、高性能闪烁体材料的发展。

该工作在柔性电子（未来技术）研究院黄维院士、安众福教授的共同指导下完成，柔性电子（未来技术）研究院博士生周子幸和王晓副教授为论文的共同第一作者。这一工作得到了国家重点研发计划（2020YFA0709900）、国家自然科学基金（62305276、62288102）以及厦门市自然科学基金（3502Z202371009）等项目的资助。

论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202407916

  （柔性电子（未来技术）研究院）