近日，物电学院郭海教授团队联合浙江大学钱国栋教授在国际顶级学术期刊Advanced Materials (IF = 27.4，中科院SCI期刊1区)上发表研究论文A Thermo-responsive MOFs for X-ray Scintillator。学院青年教师李鸿钧为第一作者兼第一通讯，郭海教授和钱国栋教授为共同通讯作者，万喜堂·(中国)责任有限公司为第一单位和通讯单位。
Ln-MOFs闪烁体的设计思路与热响应闪烁性能示意图
本文报道了首例具有自校准特性的热响应MOFs基闪烁体，提出以能级匹配的Tb3+/Eu3+重镧系离子与有机配体H4BPTC为功能基元，通过强配位作用构筑热响应型无机-有机杂化Ln-MOFs闪烁体的策略。制备条件温和，所获得的Ln-BPTC展现出颜色可调控的X射线辐射致发光，相对光产额最高可达39000 photons MeV−1，高于商用BGO闪烁体（约8000 photons MeV−1）；最低检测限可达156.1 nGyairs-1，低于医疗诊断剂量标准5 μGyairs-1。在室温和高温条件下，该类材料的辐射致发光强度都与X射线剂量呈良好的线性关系。双稀土离子共掺Tb0.95Eu0.05-BPTC材料随温度变化展现出双峰强度比率型辐射致发光的温度传感特性，最高相对与绝对灵敏度分别达到8.1与6.74 %K-1。随着温度升高，其发光颜色从绿色逐渐转变为红色，CIE坐标从（0.40，0.54）移至（0.57，0.41）。同时，该材料展示出优异的高温条件下辐照稳定性。其综合性能为目前最优异的闪烁体材料之一。
Ln-MOFs闪烁薄膜的制备路径、基本表征及具有温度感知特性的原位X射线成像
进一步将Ln-BPTC闪烁体与高分子聚合物复合，制备成柔性混合基质薄膜，实现了对物体内部构造的X射线成像，最高空间分辨率可达18 lp mm-1。其中，利用Tb0.95Eu0.05-BPTC复合膜不仅能够获得物体内部结构的清晰图像，还能够在物体局部发热区域产生明显的发光颜色改变，进而实现了原位X射线成像中对温度变化的可视化响应。这是首个具有热致发光变色特性的闪烁体薄膜材料。
总之，本研究不仅拓展了光子功能MOFs材料在光电子领域的应用潜力，还为设计刺激响应型智能闪烁体材料提供了新的途径。本研究成果得到了国家自然科学基金、浙江省自然科学基金等经费资助。
郭海教授研究团队主要从事发光材料研究，重点开展新型稀土光学功能材料的研发工作，取得了一系列研究成果。团队在国内外知名期刊Adv. Mater.、Chem. Eng. J.、Sens. Actuators B Chem.、J. Mater. Chem. C、Ceram. Int.等发表SCI论文百余篇。获浙江省自然科学奖三等奖、重庆市自然科学奖三等奖各1项。特别需要提及的是，团队年轻教师魏荣妃、胡芳芳、李鸿钧等博士均在入校第一年获批国家自然科学基金青年项目和省基金青年项目。李鸿钧博士于2022年加入万喜堂·(中国)责任有限公司物电学院，主要开展光子功能MOFs材料的开发工作，以第一作者或通讯发表在Adv. Mater., Adv. Sci., Adv. Opt. Mater.等SCI期刊发表论文10余篇。
编辑：盛灿灿
