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在医疗诊断、工业无损检测和日常安检等领域,X射线成像技术发挥着不可替代的作用。而在间接型X射线探测器中,闪烁体材料作为核心部件,其性能的优劣更是直接决定了最终的成像质量。近年来,有机-无机杂化锰基卤化物(OIMnHs)凭借低毒性、高发光效率、低成本制备等显著优势,迅速崭露头角,成为新一代闪烁体材料的明星候选。中山大学欧阳钢锋教授团队近期在《Angewandte Chemie》期刊发表综述,系统性地总结了有机-无机杂化锰基卤化物(OIMnHs)的发光机制、合成方法及其闪烁屏制备策略,为这一领域的后续研究与实际应用提供了重要的参考依据。
本综述中,作者深入探讨了传统材料所面临的瓶颈问题,以及OIMnHs的迅速崛起,着重探讨了获得闪烁屏的三大策略,总结了OIMnHs从实验室走向现实医疗成像、工业检测、便携设备等突破性应用,并提出OIMnHs材料在未来发展过程中需要攻克的诸多难题。回顾传统无机闪烁体材料,如 NaI:Tl、CsI:Tl等,尽管在性能方面表现优异,但它们普遍存在制备工艺复杂、成本高昂的问题。而一些含铅材料,例如 CH3NH3PbBr3,更是存在着不容忽视的环境风险。与之形成鲜明对比的是,OIMnHs材料巧妙地通过有机阳离子与锰基卤化物单元的结合,不仅成功解决了含重金属材料所带来的毒性问题,还展现出了独特的高效发光、结构灵活以及稳定性强等多方面的显著优势。在合成方法上,OIMnHs闪烁材料可通过溶剂扩散、冷却结晶、蒸发结晶、机械研磨等多种方法来进行合成。闪烁屏是连接闪烁体材料与辐射检测之间的关键桥梁。作者在综述中详细总结了近五年来OIMnHs闪烁屏的合成方法,并将其归纳为单晶生长、玻璃/陶瓷制备、聚合物混合这三大类。通过不同的合成方法获得的闪烁屏,具备不同的性能与特性,能够更好地满足实际应用中多样化的场景需求。如今,新一代的OIMnHs闪烁体材料正凭借其低成本、高分辨率等突出优势,逐渐融入商业闪烁体材料的行列之中。展望未来,它在安检、医学影像、工业无损检测等多个领域都展现出了巨大的应用潜力,有望为这些领域带来新的发展机遇与变革。 论文信息 Fabrication Strategies of Mn2+-Based Scintillation Screens for X-Ray Detection and Imaging Jiali Fan, Haibo Li, Dr. Wei Liu, Prof. Gangfeng Ouyang 论文第一作者为中山大学硕士生范嘉丽,通讯作者为中山大学化学工程与技术学院欧阳钢锋教授、刘威副教授、黎海波博士后。 Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202425661

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