高能射线（如X射线、γ射线）激发的发光玻璃作为一类重要闪烁体材料，凭借高光学透明性、高X射线吸收系数及易规模化制备等优势，可广泛应用于核医学成像，工业无损探伤、高能核物理等领域。近年来，新兴的有机-无机杂化金属卤化物玻璃因其低熔点（<250 ℃）和结构可调已成为研究热点。然而，相比于剑桥晶体数据中心报道的上百万种单晶结构，有机-无机杂化金属卤化物玻璃材料体系很少—文献报道仅限于少数几例刚性有机阳离子相关的玻璃材料，严重制约了对有机-无机杂化金属卤化物玻璃的性能研究及潜在的应用开发。

近日，匡代彬教授团队提出了一种普适性双组分策略，通过调控熔体的无序度来抑制结晶，为有机-无机杂化金属卤化物材料的玻璃化提供通用解决方案。研究团队以具有高玻璃形成能力的(TPG)₂MnBr₄（TPG⁺=三苯基胍）为关键组分，分别与多种A₂MnBr₄材料（A=三苯基膦、胍、咪唑、吡啶或季铵/膦盐）共熔，实现一系列双组分有机-无机杂化金属卤化物玻璃（α_G(AₓTPGᵧ)）的可控制备（图1）。随后，通过退火处理，成功将非晶玻璃转化为透明玻璃-晶体复合材料（α_G–C(AₓTPGᵧ)），发光性能得到显著提升。例如，α_G-C(PTP₉₉TPG₁)（PTP⁺=丙基三苯基鏻）在55 ℃退火1天后，光产率提升近一倍（18800→35140 photons MeV^-1），检测限低至43.6 nGy s^-1（X射线诊断标准剂量为5.5 μGy s^-1）（图2），并且在高分辨率静态以及动态X射线成像展现了优异的应用潜力（图3）。此外，研究团队进一步将该策略扩展至多组分有机-无机杂化金属卤化物玻璃体系，包括多组分有机阳离子或金属离子（图4）。该工作建立的通用双组分/多组分策略，将激发对高性能有机-无机杂化金属卤化物玻璃的进一步探索，并推动其在先进光子学的多种应用，如闪烁体、光纤、发光二极管和激光晶体。

图1. 双组份有机-无机杂化金属卤化物玻璃的制备和结构、热力学特性表征。

图2. 双组份有机-无机杂化金属卤化物玻璃的原位结晶和闪烁性能优化。

图3. 透明玻璃-晶体复合材料用于高分辨率以及动态X射线成像。

图4. 多组分有机-无机杂化金属卤化物玻璃及其热力学特性

相关研究成果发表在国际知名期刊Science Advances，明星色情小说 匡代彬教授为论文的通讯作者，2023级博士研究生何子林为论文的第一作者。特别感谢明星色情小说 提供的研究平台及国家自然科学基金的支持。

论文信息：

Z.-L. He, J.-B. Luo, J.-H. Chen, J.-H. Wei, X.-H. Miao, Z.-Z. Zhang, Q.-P. Peng, X.-X. Guo, and D.-B. Kuang*, A universal strategy toward two-component organic-inorganic metal halide luminescent glasses and glass-crystal composites. Sci. Adv., 11, eadu1982.

文章链接：//www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adu1982