近日，福州大学材料科学与工程学院超分子结构与材料研究所联合北京大学、西北工业大学，围绕高性能玻璃态X射线闪烁体开展系列研究并取得重要进展。相关成果分别以 "Chain-Mobility-Enabled 1D Lanthanide Coordination Polymer Glassy Scintillators for Underwater X-Ray Videography" 和 "Rigid-Flexible Molecular Engineering of Glass-Forming Copper(I) TADF Scintillators for Underwater X-Ray Videography" 为题发表于国际材料领域顶级期刊 Advanced Materials 和 Advanced Functional Materials。

图1 Ln(III)和Cu(I)基配位化合物玻璃态闪烁体的构建及其动态X射线成像

金属有机配位闪烁体兼具优异的X射线吸收能力和可调控的激发态结构，是新一代高性能X射线成像材料的重要候选。然而，其长期面临三重态激子利用效率、玻璃形成能力与大面积加工性能难以兼顾的关键瓶颈。针对这一问题，研究团队基于有机膦配体工程，提出 “刚柔并济”设计策略，在铜(I)配合物中实现了玻璃态形成与热激活延迟荧光（TADF）特性的协同保留。所构筑的Cu(I)玻璃态闪烁体光产额超过 50,000 photons MeV-1，并成功实现低剂量条件下水生生物实时水下X射线动态成像。在此基础上，研究团队进一步将分子设计理念拓展至镧系配位聚合物体系，通过引入柔性双膦氧连接体构筑一维镧系配位链，实现了局域刚性配位环境与链段运动能力的协同调控，首次构筑一维镧系配位聚合物玻璃态闪烁体。为可熔融加工、大面积制备的配位化合物玻璃态闪烁体提供新的设计理念和技术路径，为水下医学检测、工业无损检测及特殊环境X射线成像等领域的应用提供基础。

上述研究分别由福州大学材料科学与工程学院超分子结构与材料研究所联合北京大学、西北工业大学等单位合作完成。其中，2023级硕士研究生魏祥龙为《Advanced Materials》研究工作第一作者，西北工业大学黄维院士、林梅金研究员、陈鸿铭副教授为论文通讯作者；2022级已毕业硕士研究生袁巳棋为《Advanced Functional Materials》研究工作第一作者（北京大学2025级博士研究生），北京大学孟鸿教授、林梅金研究员、陈鸿铭副教授为论文通讯作者。研究工作获得国家自然科学基金、福建省自然科学基金等项目的资助。

https://doi.org/10.1002/adma.73911

http://dx.doi.org/10.1002/adfm.76437