近日，海角论坛 刘湘梅教授、赵强教授团队在高性能X射线闪烁体及高分辨率三维成像领域取得重要进展。相关成果以“Ligand Confinement for Fast-Decay Cu─I Chain Scintillators Enabling High-Resolution X-ray Imaging and 3D Tomography”为题，发表于国际学术期刊Angewandte Chemie International Edition（Angew. Chem. Int. Ed. 2026, 65, e9375909）。论文第一作者为博士生曹钱，通讯作者为刘湘梅教授和赵强教授。

高性能X射线成像对闪烁体材料提出了更为严苛的要求，包括高光产额、快速衰减以及优异的X射线吸收能力。然而，传统闪烁体在余辉效应、机械刚性及动态成像适配性等方面仍存在明显局限。近年来，一维链状碘化亚铜配位聚合物因其较高的重原子密度和良好的结构可调性受到关注，但其发光效率受链状核簇中非辐射跃迁过程的影响长期偏低，从而制约了其在X射线成像领域的实际应用。

针对上述问题，研究团队创新性地提出“配体限域（ligand confinement）”设计策略：通过引入兼具空间位阻效应与电子调控能力的嘧啶类桥联配体，实现对激子行为的协同调控，在提升X射线激发发光效率的同时显著加快衰减动力学，为高性能闪烁体的理性设计提供了新思路。在此基础上，团队设计并合成了三种一维链状CuI(L)配合物。其中，以4-甲基嘧啶为配体构筑的CuI(4-Mepym)表现最为优异。研究表明，该材料通过不对称位阻限域与电子限域的协同作用，构建出类似“量子线”的局域电子结构，有效促进激子复合并抑制非辐射衰减。相较于CuI(2-Mepym)，其光致发光量子效率提升约6倍，发光寿命缩短至1.28 μs；同时，其X射线光产额高达24257 photons·MeV⁻¹，接近商用LuAG:Ce闪烁体水平。基于优异的发光性能，研究团队进一步将CuI(4-Mepym)晶体粉体与聚乙烯醇复合，制备出厚度约100 μm、闪烁体含量为35 wt%的柔性闪烁膜。该薄膜在经历1000次弯折后，X射线发光强度仅轻微衰减，展现出良好的机械柔性与循环稳定性。在成像测试中，其空间分辨率达到22.2 lp mm⁻¹，可清晰分辨芯片内部约220 μm宽的引脚等精细结构，同时实现了60 fps条件下的动态X射线成像，并成功完成压电蜂鸣器样品的三维断层重建，能够准确呈现其内部结构及灰度分布特征。

该研究通过“配体限域”策略有效突破一维Cu─I链状闪烁体在“高亮度—快衰减”之间难以兼顾的瓶颈，为发展高亮度、快响应、可柔性加工的新型X射线闪烁体提供了重要方案，也为其在医学影像、工业无损检测和安全筛查等领域的应用奠定了基础。该研究得到国家自然科学基金、江苏省基础研究计划相关项目资助。

图1.“配体限域”构筑“量子线”局域电子结构，助力高分辨X射线动态成像与三维重构

（撰稿：刘湘梅 编辑：陈宁娜 审核：凌海峰）