闪烁体是一类能将高能辐射转变为紫外／可见光的材料，在医学检测和工业探伤领域发挥着重要的作用。透明的大面积闪烁屏可以减少辐射探测过程的光散射和光串扰，提高探测效率。 传统的无机闪烁体在制备过程中面临着温度高，成本高等难题。 近年来，有机-无机杂化金属卤化物玻璃由于其具有成本低廉、制备方便、透明度高等优点，受到了越来越多研究人员的关注。 然而，目前报道的有机-无机杂化金属卤化物玻璃闪烁体常常受温度或者湿度的影响而析晶，析晶后的玻璃出现透明度下降的问题，不利于金属卤化物玻璃的潜在应用。 近日，中山大学匡代彬教授
Figure 1. 通过延长烷基链长和卤素取代策略降低化合物熔点 该工作以“1,4-双(二苯基膦)丁烷”、“1,5-双(二苯基膦)戊烷”、“1,6-双(二苯基膦)己烷”作为起始原料，与溴化苄发生取代反应得到一系列双鏻溴盐，并进一步与溴化锰反应，形成有机-无机杂化金属卤化物晶体。所得材料均具有较高的荧光量子效率，最高可达 99.9 %。实验和理论计算结果表明，随着有机部分两个膦核之间链的延长，分子间相互作用力减弱，所得材料熔点从 281 ℃ 下降至 225 ℃，但玻璃化温度基本不变，降低了熔融-淬火法制备玻璃的难度，且保持了玻璃的高稳定性。
Figure 2. 不同链长的双鏻盐和对应的锰基溴化物 随后，将 1,6-双(二苯基膦)己烷与不同种类的溴化苄反应以进一步降低金属卤化物的熔点。其中与 3,4-二氟溴苄反应，并进一步得到的金属卤化物 (Hex-3,4-2F)MnBr 4 ·MeOH 熔点仅为 180 ℃，其玻璃在 X 射线成像中具有高达 25 lp/mm 的空间分辨率和低至 64.6 nGy/s 的检测限。并且该玻璃在 90 ℃下连续加热 6 周未出现析晶现象，表现出了优异的热稳定性。 该工作提供了一种高稳定性有机-无机杂化金属卤化物发光玻璃的设计方案，为新型闪烁体的发展提供了新的思路。该成果以 “Bisphosphonium cation based metal halide glass scintillators with tunable melting points ”(《熔点可调的双鏻锰基卤化物玻璃闪烁体》 )为题，发表在英国皇家化学会期刊 Chemical Science Bisphosphonium cation based metal halide glass scintillators with tunable melting points Jian-Bin Luo,§ Jun-Hua Wei,§ Zi-Lin He, Jing-Hua Chen, Qing-Peng Peng, Zhi-Zhong Zhang and Dai-Bin Kuang* （匡代彬 ，中山大学） Chem. Sci. 15 , 16338-16346/10.1039/D4SC04229H 本文共同第一作者，中山大学化学学院博士研究生。2020 年本科毕业于中山大学，主要研究方向为金属卤化物闪烁体。
本文共同第一作者，中山大学化学学院博士后，2018 年本科毕业于中山大学，2023 年博士毕业于中山大学。主要围绕金属卤化物半导体纳/微米晶体以及有机小分子发光材料的设计合成、发光机制及其光电性能开展研究。目前已发表 SCI 收录论文 20余篇，包括 Science Advances，Angewandte Chemie International Edition，Matter，Chemical Science，Advanced Optical Materials 等，2 项中国发明专利已获授权。主持国家自然科学基金青年基金和中国博士后科学基金面上项目等项目。
本文通讯作者，中山大学教授，博士生导师，主要从事光电能源材料的教学和研究，包括钙钛矿发光材料、X射线探测与成像等。主持了国家重点研发计划课题、NSFC-广东联合基金重点项目、国家自然科学基金面上项目等 10 余项项目。发表论文 230 余篇，获授权发明专利 10 余件，2022 年和 2023 年入选科睿唯安高被引用科学家，2020 年入选第五批国家“万人计划”科技创新领军人才，以第一完成人获广东省自然科学一等奖（2019 年）。 Home to exceptional research and thought-provoking ideas. Open and free, for authors and readers. 2-年影响因子* 7.6 分 5-年影响因子* 8.0 分 JCR 分区* Q1 化学-综合 CiteScore 分† 14.4 分 中位一审周期‡ 33 天
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