在掺杂Mo4+的双钙钛矿中实现了高效的蓝光激发宽带近红外(NIR)发射,该材料具有优异的热稳定性,并且能够高效地进行X射线闪烁,适用于像素级别的X射线到近红外图像融合应用

《Science China-Materials》:Efficient blue-light-excitable broadband NIR emission in Mo4+-doped double perovskite with robust thermal stability and efficient X-ray scintillation for pixel-level X-ray to NIR image fusion

【字体: 时间:2026年03月24日 来源:Science China-Materials 7.4

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  双钙钛矿材料在近红外发光和X射线辐射发光方面的协同性能及其柔性器件应用。通过合成钼掺杂Cs2(Na0.4Ag0.6)InCl6材料,实现高效蓝光激发近红外发光(量子产率达接近 unity)和X射线辐射发光(光子输出39400 photons/MeV),并展示柔性薄膜在NIR光源和X射线闪烁体中的应用。成功构建NIR与X射线协同成像系统,实现皮层下血管和骨骼纹理的像素级融合成像。该成果为无铅钙钛矿在先进光电器件中的开发提供新策略。

  

摘要

近年来,无铅双钙钛矿因其可调的光学性质、优异的稳定性和无毒特性而受到广泛关注。然而,在双钙钛矿中同时实现高效的超宽带近红外(NIR)发射和X射线辐射发光(RL)仍是一个巨大的挑战。为了解决这个问题,我们合成了一种掺杂了Mo4+的Cs2(Na0.4Ag0.6)InCl6双钙钛矿,该材料在蓝光激发下能够产生高效的NIR发射,并且其光致发光量子产率接近1。值得注意的是,这种NIR发射体具有很强的热稳定性,在420 K时的发光强度仍能保持300 K时的84%。此外,掺杂Mo4+的Cs2(Na0.4Ag0.6)InCl6在X射线照射下表现出明亮的NIR RL效应,光产率达到39,400 ± 1100光子/MeV。基于这种掺杂Mo4+的Cs2(Na0.4Ag0.6)InCl6/聚二甲基硅氧烷(PDMS)柔性薄膜,我们展示了其在NIR光源和X射线闪烁体中的应用。进一步地,我们以牛蛙的掌部作为目标对象,建立了一个兼具NIR和X射线成像功能的双功能平台。该系统实现了NIR和X射线图像的像素级融合,无需进行空间匹配或复杂的图像处理。融合后的图像能够同时显示牛蛙掌部皮肤组织下的血管和骨骼结构。因此,这项工作为无铅双钙钛矿在先进光电子器件中的应用提供了一种可行的策略。

近年来,无铅双钙钛矿因其可调的光学性质、优异的稳定性和无毒特性而受到广泛关注。然而,在双钙钛矿中同时实现高效的超宽带近红外(NIR)发射和X射线辐射发光(RL)仍是一个巨大的挑战。为了解决这个问题,我们合成了一种掺杂了Mo4+的Cs2(Na0.4Ag0.6)InCl6双钙钛矿,该材料在蓝光激发下能够产生高效的NIR发射,并且其光致发光量子产率接近1。值得注意的是,这种NIR发射体具有很强的热稳定性,在420 K时的发光强度仍能保持300 K时的84%。此外,掺杂Mo4+的Cs2(Na0.4Ag0.6)InCl6在X射线照射下表现出明亮的NIR RL效应,光产率达到39,400 ± 1100光子/MeV。基于这种掺杂Mo4+的Cs2(Na0.4Ag0.6)InCl6/聚二甲基硅氧烷(PDMS)柔性薄膜,我们展示了其在NIR光源和X射线闪烁体中的应用。进一步地,我们以牛蛙的掌部作为目标对象,建立了一个兼具NIR和X射线成像功能的双功能平台。该系统实现了NIR和X射线图像的像素级融合,无需进行空间匹配或复杂的图像处理。融合后的图像能够同时显示牛蛙掌部皮肤组织下的血管和骨骼结构。因此,这项工作为无铅双钙钛矿在先进光电子器件中的应用提供了一种可行的策略。

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