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具有空间共轭和持续室温磷光的多态纯有机发光体
摘要： 具有持续室温磷光（p-RTP）的纯有机发光体因其基础研究意义及在安全油墨、生物成像和光动力治疗中的潜在应用而备受关注。以往的p-RTP发光体通常通过键共轭实现。本研究报道了一种纯有机发光体AN-MA——由蒽（AN）与马来酸酐（MA）经Diels-Alder环加成反应生成的产物，其含有孤立的苯环和酸酐基团。AN-MA展现出聚集增强发射（AEE）特性，在溶液和晶体中分别呈现约2%和高达8.5%的发光效率。该材料易形成两种多晶型态，既能产生来自单个苯环的紫外发射，又可通过有效的空间共轭产生明亮的蓝光发射。此外，其晶体可产生寿命长达~1.6秒的p-RTP。这些发现不仅揭示了兼具荧光与RTP双发射的新体系，更为开发具有可调发射特性的纯有机p-RTP发光体提供了空间共轭新策略。
关键词： 防伪、纯有机发光体、室温持久磷光、空间共轭、多晶型
更新于2025-09-23 15:23:52
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由一维和二维多形体组成的有机异质结构在光子学中的应用
摘要： 有机异质结构体（OHSs）由有机微/纳米晶构成，对未来集成光电子学的发展至关重要。然而，材料稀缺与相分离问题仍阻碍着OHSs的精细合成。本研究基于3,3′-((1E,1′E)-蒽-9,10-二基双(乙烷-2,1-二基))二苯甲腈（m-B2BCB）这一有机化合物的α相一维（1D）微棒和β相二维微片，成功简易合成了由这两种多晶型相组成的OHSs。其生长机制可归因于α相（主干）(001)晶面与β相（分支)(010)晶面之间仅5.8%的低晶格失配率。值得注意的是，该OHSs可实现多端口输入/输出通道，展现出不同输出通道的结构依赖性光学信号。因此，本实验证明了OHSs中多晶型的巨大潜力，为多功能有机集成光子电路提供了更广阔的应用前景。
关键词： 异质结构、集成光电子学、精细合成、晶格失配、多晶型
更新于2025-09-23 15:19:57
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停滞火焰中制备的纳米晶TiO?的多态性：TiO?-II相的形成
摘要： 通过层流预混驻焰实现单步合成，制备出一种被称为α-PbO2型TiO2或TiO2-II的亚稳态"高压"相。通过调节氧/燃料比还可获得锐钛矿、金红石和TiO2-B等其他三种TiO2多晶型。在贫氧火焰条件下，TiO2-II与金红石形成混合相。据我们所知，这是首次在火焰合成的TiO2中观测到该相。常压火焰中TiO2-II的形成无法用热力学解释，推测是通过亚氧化物TiO(2-x)中间体的氧化和固态转变动力学驱动。该机制下，金红石并非直接从熔融/非晶态成核，而是由亚稳态TiO2-II相形核生成。本方法在轻微贫氧火焰中制备的含锐钛矿-金红石-TiO2-II三相纳米异质结混合物，可能因增强电子-空穴分离效应而在光催化领域具有重要价值。
关键词： 亚稳相、二氧化钛、多晶型、TiO2-II、火焰合成
更新于2025-09-23 15:59:19
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曝光：热处理苯基改性氮化碳多形体作为照明用明亮荧光粉的详细分析
摘要： 碳氮化合物及其多形体因其卓越的性能和在不同领域（从照明到光催化）的广泛应用而备受关注。近期多项研究致力于调控其光学与电学特性。本报告分析了通过简单热聚合工艺（250至400°C）制备的苯基修饰氮化碳结构——该工艺以2,4-二氨基-6-苯基-1,3,5-三嗪为前驱体。我们采用多种实验技术（X射线衍射图谱、拉曼光谱、TGA与DTG热分析、稳态及瞬态荧光光谱、光致发光激发光谱、反射光谱）系统研究了结构参数与光学性能的关联性，深入揭示了合成工艺对最终聚合物的影响机制。光学测试表明：苯基修饰的g-C3N4聚合物吸收光谱向可见光区发生显著偏移，结合高达60%的光学量子产率及绿红光区宽谱发射特性，使其成为理想的照明材料。我们首次通过商用蓝光LED与苯基修饰g-C3N4粉末（作为荧光粉）组装出白光LED原型器件，经验证该结构在约10000小时工作时间内保持稳定的光学性能。
关键词： 热聚合、光学性能、多晶型、氮化碳、白光LED、照明应用
更新于2025-09-19 17:13:59
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多态性如何影响有机光伏中的界面电荷转移态？
摘要： 有机光伏（OPV）器件中的体异质结是由聚合物（电子给体）与电子受体材料（通常是官能化富勒烯）组成的混合物，该结构对器件运行至关重要——激子在此处分裂为电子和空穴以产生电流。非富勒烯受体（NFAs）是提升器件效率的潜力新材料，其与电子给体聚合物的固态排列方式对电荷迁移率和OPV器件性能具有决定性影响。尽管已有大量NFA研究，但当前认知多源于经验性考量，关于堆积方式如何影响材料电荷传输特性的原子级机理阐释仍十分有限。本研究通过大规模（最高含3462个原子）密度泛函理论（DFT）模拟，针对实际尺寸的多种聚合物-NFA界面（其NFA区域由同种材料的多晶型体构成）的基态与激发态进行了研究，从而弥合了实验现象与"分子间π-π堆积作用在NFA相中的重要性"这一直观认知之间的鸿沟。研究表明：低连接度会导致激子高度局域化，而高连接度相中的激子能够实现多向离域；值得注意的是，还观测到具有三维离域特性的激子，其迁移率呈现各向同性特征（类似富勒烯体系）。此外，在具有高度互联NFA相的体系中，不仅观察到更低的电荷转移激子结合能，还发现聚合物最低激发态与界面首电荷转移态之间的能量损失更低，这表明此类界面的激子分裂概率更高，有望实现器件效率的提升。
关键词： 有机光伏、非富勒烯受体、DFT模拟、多晶型、电荷转移态
更新于2025-09-16 10:30:52
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利用新型多晶型β-Ca1-xSrxAlSiN3:Eu2+提高LED效率
摘要： 由于LED技术在降低全球能耗方面具有巨大潜力，磷光转换白光发光二极管（pc-LEDs）的创新材料备受追捧。转换荧光粉是进一步提升性能的主要杠杆之一。当前Ca1?xSrxAlSiN3:Eu2+体系为pc-LEDs提供了最重要的红色发光荧光粉之一。我们报道了新多晶型β-Ca1?xSrxAlSiN3:Eu2+的发现，该材料能显著提升LED效能。其结晶于正交晶系Pbcn空间群，晶格参数为a = 982.43(10) pm、b = 575.2(1) pm、c = 516.12(5) pm。与α-Ca1-xSrxAlSiN3:Eu2+相比，其发射光谱表现出显著降低的半高全宽（FWHM）。由此我们实现了白光pc-LEDs效能提升3%。该新多晶型可轻松实现工业化，因其合成工艺与α-Ca1?xSrxAlSiN3:Eu2+使用相同设备。
关键词： 发光、多晶型、结构-性能关系、氮铝硅酸盐
更新于2025-09-11 14:15:04
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与TiO2薄膜中非晶前驱体状态相关的选择性板钛矿多形体形成
摘要： 过去几十年已发表多种板钛矿TiO?合成方法，但鲜有研究探讨其相较于稳定相金红石和锐钛矿的稳定机制。本研究考察脉冲激光沉积参数对非晶态前驱体二氧化钛薄膜的影响——该薄膜经退火后结晶为稳定与亚稳态TiO?多形体。我们发现沉积腔室氧压强烈影响非晶前驱体的非平衡态，最终决定多形体的选择性形成：低氧压（pO?<0.1 mTorr）时金红石为主相，高氧压（pO?>5 mTorr）时锐钛矿占优，而板钛矿主要在中等氧压（0.5-1.0 mTorr）区间形成。因此通过氧缺陷调控前驱体的非晶结构（即Ti-O键合与多面体排布），有望从亚化学计量非晶前驱体中选择性获得晶体TiO?多形体。通过操纵前驱体非晶态的结构与内能来定向控制相选择性，对于合成相比稳定相具有更优异性能的亚稳态晶体相具有重要潜力。
关键词： 非晶前驱体、选择性结晶、多晶型、氧缺陷、薄膜、二氧化钛
更新于2025-09-10 09:29:36
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采用电子束蒸发法沉积的BaF2-PrF3薄膜中的成分关联与多晶型现象
摘要： 红外低折射率蒸发材料对于宽带减反射涂层至关重要，可降低红外光学元件表面的菲涅尔反射。虽然氟化镨（PrF3）层在热红外波段展现出优异的透光性及较低的折射率n和消光系数k，但其存在的拉应力阻碍了PrF3作为红外低折射率镀膜材料的应用。直接共蒸PrF3与氟化钡（BaF2）等碱金属氟化物是降低应力的实用方案，但由于二者蒸气压差异显著，通过单一源直接蒸发难以实现PrF3-BaF2薄膜的协同沉积，且该复合薄膜的相组成尚不明确。本研究采用电子束蒸发法，通过烧结的PrF3-BaF2混合锭材制备了BaF2-PrF3薄膜。利用能谱仪（EDX）分析薄膜成分，X射线衍射（XRD）探究其晶体结构。结果表明：薄膜中BaF2浓度与原料混合物呈对应关系；除PrF3和BaF2外，薄膜相组成还包含PrOF、PrF4、Pr2F2、BaPrF6等次生相及单质钡。
关键词： 红外低折射率蒸发材料，BaF2-PrF3，成分相关性，多晶型，电子束蒸发
更新于2025-09-04 15:30:14