掺硒沸石作为可持续的近红外发光体：一项全面的光物理研究

《Journal of Materials Chemistry C》：Selenium-doped zeolites as sustainable NIR emitters: a comprehensive photophysical study

硒掺杂铝硅酸盐沸石的近红外发光特性及机理研究，发现低浓度下形成顺磁性[Se2]?物种（发射755 nm，EQE 51%，寿命98 ns），高浓度时出现斯托克斯位移1.6 eV的近红外发光体（寿命55 μs，EQE 14%），通过光致发光、EPR和XRD揭示其磷光体形成机制，并成功应用于防伪和安保标签开发。

　　

在这项研究中，我们详细探讨了掺硒铝硅酸盐沸石的光物理性质，发现其光学特性会随着硒含量的不同而发生变化。在硒浓度较低时，发现了一种顺磁性的[Se₂^?]物种，该物种在755纳米处发射光，外部量子效率（EQE）为51%，光致发光衰减时间为98纳秒。随着硒含量的增加，出现了一种新的近红外（NIR）发射物种，其特征是明显的斯托克斯位移（1.6电子伏特）、55微秒的寿命以及14%的EQE。结合其高稳定性和可持续的组成成分，这些性质使得掺硒沸石成为当前NIR发射材料中的有力竞争者。这一变化显著改变了材料的光学特性。同时，电子顺磁共振（EPR）光谱的强度也有所下降。通过使用时间分辨光谱学、EPR和X射线衍射技术，我们研究了这种转变的机制。研究结果阐明了在沸石框架内形成磷光NIR发射硫属化合物簇的过程。利用这些材料独特的NIR特性，我们成功将其应用于概念验证中，证明它们可作为有效的防伪和安全标签。这项工作填补了现有文献中关于发光硫属掺杂材料的研究空白，并强调了它们在新兴NIR技术中的潜力。