闪烁体作为一类能够将高能射线转换为可见光子的关键功能材料，在医学影像、安全检查、工业无损检测等领域发挥着不可替代的作用。近年来，稀土基金属卤化物因其无铅特性、强X射线吸收能力和可溶液加工性而备受关注。然而，激子利用率低导致其发光效率受限，成为制约其发展的关键瓶颈。因此，如何在单一材料体系中同时实现强X射线吸收与高效激子利用，并兼顾环保性与可加工性，成为该领域的核心挑战。

近日，王静教授团队在稀土基金属卤化物闪烁体单晶研究方面取得重要突破。研究团队提出了一种锑辅助三重态激子捕获策略，成功设计合成了高效稀土基杂化金属卤化物单晶闪烁体RE(DMSO)₈[Bi_1-xSb_xCl₆] (RE = Tb, Eu)。在X射线激发下，除了直接激发稀土离子外，由[SbCl₆]^3-产生的三重态激子还能通过能量转移进一步敏化稀土离子，构建了双通道激发途径，显著增强了稀土离子的辐射发光（图1）。

研究结果表明，通过优化Sb浓度，Tb基单晶闪烁体（Tb-Bi_0.95Sb_0.05Cl₆）和Eu基单晶闪烁体（Eu-Bi_0.8Sb_0.2Cl₆）实现了2.06倍和1.33倍的辐射发光增强。Tb-Bi_0.95Sb_0.05Cl₆光产额达到19022 Photons/MeV，检测限低至124 nGy/s，远低于常规医疗诊断所需的剂量率。厘米级单晶的成功生长使其在X射线成像中实现了15.7 lp/mm的高空间分辨率，能够清晰分辨微米级精细结构。此外，通过调控Tb/Eu比例，研究团队还实现了从绿光到红光的可调谐辐射发光，展示了该材料在彩色可视化辐射剂量检测方面的应用潜力。该工作不仅提供了一类高效、环保的新型闪烁体材料，更重要的是揭示了光致发光与X射线激发下截然不同的发光机制，阐明了“高光致发光量子产率并不等同于高闪烁性能”这一关键科学问题。提出的三重态激子捕获策略为开发下一代高性能稀土基闪烁体材料提供了新范例。

图1. 锑辅助三重态激子捕获策略示意图、单晶照片及发光光谱。

图2. 稀土基杂化金属卤化物单晶闪烁体闪烁性能、X射线成像性能及其彩色可视化辐射剂量检测

相关研究成果发表在国际知名期刊Angewandte Chemie International Edition上，线上赌博app-赌博软件下载 王静教授为论文的通讯作者，博士研究生练惠旺、匡荣屹和高梦为论文的共同第一作者。该研究得到了国家自然科学基金联合基金重点项目、国家重点研发计划等项目的资助。

论文信息：

Huiwang Lian^#, Rongyi Kuang^#, Meng Gao^#, Siran Tao, Jingheng Nie, Jing Wang*, Efficient Rare Earth-based Hybrid Metal Halide Single-Crystal Scintillators Enabled by Antimony-Assisted Triplet Exciton-Harvesting.Angew. Chem. Int. Ed.2026, e2103432

全文链接：//doi.org/10.1002/anie.2103432