通过简单的球磨法合成高效锰卤化物，用于白光显示和X射线成像技术

《Science China-Materials》：Facile ball-milling synthesis of highly efficient manganese halides toward white light-emitting display and X-ray imaging

有机-无机杂化Mn(II)卤化物通过机械球磨法高效合成，实现96.1%高光致发光量子产率，并成功应用于白光LED（色域113% NTSC）和X射线探测器（光输出70546 photons MeV?1，检测限33.8 nGy air s?1，分辨率12.36 lp mm?1），实现牙科龋齿成像模拟。

　　

摘要

有机-无机杂化Mn(II)卤化物因其环保性能和高光致发光量子产率（PLQY）而在各种光电应用中受到了广泛关注，这种高量子产率源于Mn²⁺的d-d特征跃迁（⁴T₁(G) → ⁶A₁）。然而，复杂的合成过程限制了这种材料低成本、大规模生产的潜力，从而阻碍了其进一步的发展。在本研究中，通过简单高效的机械化学球磨法合成了Mn(II)卤化物(C₂₂H₂₂O₂P)₂MnBr₄，实现了高的光致发光效率和产量。该卤化物在520纳米处发出强烈的绿色光，PLQY高达96.1%。实验和理论表征相结合的结果表明，强烈的光发射源于有机阳离子与无机框架成分之间的协同作用。基于(C₂₂H₂₂O₂P)₂MnBr₄制备的白光发光二极管（WLED）器件能够发出明亮的白光，色域覆盖率为113% NTSC。此外，还制备了一种基于(C₂₂H₂₂O₂P)₂MnBr₄的闪烁屏，用于研究各种物体的内部结构。该闪烁屏具有较高的相对光产率（70546光子 MeV^?1）、较低的检测限（33.8 nGy_air s^?1）以及高达12.36 lp mm^?1的空间分辨率。最后，通过将闪烁屏与薄膜晶体管（TFT）背板集成，所开发的X射线探测器成功实现了牙龋的模拟医学成像。这项工作不仅为高效发光Mn(II)卤化物的大规模合成奠定了坚实的基础，还展示了它们在多功能发光应用中的潜力。