化学化工与材料学院王玉印副教授课题组在国际期刊《Advanced Optical Materials》(中科院分区大类2区，小类2区，影响因子8.0)上发表了题为A New Polar Lead-Free Hybrid Halide X-Ray Scintillator的研究论文(DOI:10.1002/adom.202400190)。
在当今社会，X-射线成像技术在医疗诊断、工业监控、安全检查以及太空探索等多个领域扮演着至关重要的角色。然而，随着技术的进步和对材料性能要求的提高，传统的有铅材料和三维钙钛矿纳米晶体已逐渐显示出其局限性。特别是在追求更高效、更安全的成像技术时，寻找新型、高性能的X-射线闪烁体材料成为了研究的热点。
王玉印团队介绍了一种新型有机-无机极性无铅杂化卤化物晶体[FMPPA]ZnBr₄（FMPPA =质子化的3-氟-4-(4-甲基-1-哌嗪基)苯胺）。该晶体具有0D金属卤化物结构，包含[ZnBr4]²⁻四面体和A位有机胺离子[FMPPA]²⁺环。研究显示，这种晶体具有高的光致发光量子产率，且自吸收极低，在X-射线激发下表现出卓越的闪烁性能，产生29300 ± 600光子MeV⁻¹，检测限低至0.352µGyairs⁻¹，超越了传统的三维钙钛矿纳米晶体。此外，该闪烁体在实现高效X-射线成像的同时，还能保持高分辨率（≈12.5lpmm⁻¹），并展现出比KDP高1.8倍的非线性光学响应。本研究不仅为X-射线成像技术提供了新的材料选择，其创新的有机-无机无铅杂化卤化物结构还为集成光电材料的开发开辟了新途径。通过结合非线性和线性光学特性，这种新型闪烁体有望在未来的医学成像和工业检测中发挥重要作用，推动相关技术的进一步发展。此外，该研究还强调了材料科学在解决实际应用问题中的关键作用，为未来的材料设计和性能优化提供了宝贵的参考。
该项研究得到了国家自然科学基金(22201099 and 22101282),山东省自然科学基金(ZR2021QB204),山东省能源转化与纳米催化高校特色实验室,开云官方平台app “百名卓越人才”支持计划(2020ZYRC02)等平台和项目的支持。
文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adom.202400190
