近期，南京理工大学化学与化工学院徐勃教授课题组在有机闪烁体X射线成像领域取得进展。相关成果先后发表于国际综合性顶级期刊《自然-通讯》（Nature Communications）及材料学顶级综述期刊《物质》（Matter）。研究团队提出了“空间分离型重原子天线”等创新策略，解决了有机闪烁体在X射线成像中多项关键性能协同优化的难题，为开发高性能、低成本的新一代辐射探测材料提供了支撑。
随着医疗及安防领域对高分辨X射线成像需求的日益增长，开发兼具快衰减、高效率、大斯托克斯位移的闪烁体材料尤为关键。然而，有机闪烁体在追求多性能协同优化过程中，长期面临着“重原子效应诱发非辐射跃迁”与“光产额降低”的固有矛盾。为破解这一难题，徐勃与李晨森团队创制了一类空间分离型重原子闪烁体。该团队将烷基溴作为“吸收天线”引入HLCT分子骨架，巧妙实现了吸收单元与发光骨架的结构解耦。这一策略有效解决了重原子导致的猝灭问题，并在单一分子体系中集成了3.74 ns的瞬态响应、高色纯度（56 nm带宽）及100%的超高量子效率。凭借这些优异特性，新型闪烁体在X射线成像中表现出卓越的空间分辨率（50.0 lp mm⁻¹），打破了传统磷光及热激子体系的性能局限。该项研究不仅阐明了电荷转移调控与空间解耦设计的内在机理，更为先进辐射探测技术提供了高性能、易加工的有机材料方案。相关成果以“High-Resolution X-Ray Imaging via Spatially Decoupled Heavy-Atom Antennas in Organic Scintillators”为题发表在国际综合类顶级期刊《Nature Communications》上（论文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-026-69795-1）。化学与化工学院李晨森副教授为第一作者，陕西师范大学硕士生李耀辉为共同第一作者，李晨森副教授、徐勃教授、香港科技大学林荣业教授、陕西师范大学刘渝城教授和香港中文大学（深圳）唐本忠院士为该论文的通讯作者。
图1杂化局域和电荷转移（HLCT）闪烁体中空间解耦重原子-π策略对增强有机闪烁体辐射发光（RL）性能的影响。
有机闪烁体凭借其环境友好、低成本、高透明度及良好的柔性器件兼容性，已成为下一代辐射探测领域极具竞争力的候选材料。相较于传统无机闪烁体，有机材料丰富的分子多样性赋予了其高度可调的光学与电子特性。然而，尽管该领域进展迅速，其底层的分子设计准则与发光机制尚待深入挖掘。徐勃与李晨森团队在本文中系统评述了面向新兴成像应用的有机闪烁体分子设计最新进展。文章全面解析了发光中心在激子产生、迁移及利用过程中的核心作用，并深入探讨了分子结构对光产额、响应时间、成像分辨率及操作稳定性等关键性能参数的影响。最后，该综述对实现高性能有机闪烁体的未来策略进行了展望，旨在弥合基础光物理机理与实际器件优化之间的鸿沟。该综述构建了一个连接分子结构与闪烁特性的理论框架，为开发高效、稳定且易于加工的下一代辐射探测技术奠定了基础。相关研究成果以“Organic Scintillators for Next-Generation Radiation Detection: Principles of Molecular Design, Mechanisms, and Emerging Applications”为题发表在国际材料类顶级期刊《Matter》上（论文链接：https://doi.org/10.1016/j.matt.2026.102715）。李晨森副教授、徐勃教授和阿卜杜拉国王科技大学Omar F. Mohammed教授为论文的共同通讯作者，南京理工大学博士研究生李旭为本文的第一作者。
图2有机闪烁体在各个方面表现出显著的性能优势。
上述两篇论文均以南京理工大学为第一通讯单位。相关工作得到了国家自然科学基金、江苏省自然科学基金以及中央高校基本科研业务费专项资金等项目的资助。
