近日,化學學院在X射線閃爍體材料的研究方面取得重要進展,相關工作“Water-dispersible X-ray scintillators enabling coating and blending with polymer materials for multiple applications”以河北大學為第一單位發表在國際著名期刊《Nature Communications》上(2024, 15,2055)。化學學院張海磊副教授為論文第一作者和通訊作者,物理學院楊艷民教授、根特大學Richard Hoogenboom教授為共同通訊作者。
X射線閃爍體是一類可以將高能X射線輻射轉換為可見或近可見光的特殊材料,在輻射探測、安全檢測、醫學成像、信息加密和航空航天等領域具有廣泛的應用前景。開發具有水分散性和與聚合物基質相容性優異、毒性低、對X射線高度敏感且易于加工成柔性基質的X射線閃爍體材料是該領域研究的重點和難點。該工作將檸檬酸配體分子修飾在埃洛石納米管表面,在納米管表面原位合成鋱基X射線閃爍體,并將其粒徑控制在納米尺度。此材料具有良好的水分散性、穩定性和低毒性,且與聚合物基質的相容性顯著改善,在X射線照射的開關切換狀態下顯示出同步放射性發光行為。本研究進一步針對不同領域的應用開發了三種材料:1)具有輻射致發光特性的聚氨酯復合多孔泡沫材料;2)可用于X射線成像柔性水凝膠閃爍體屏幕;3)用于多級防偽信息加密的復合水凝膠。上述研究成功拓展了X射線閃爍體材料在柔性復合材料領域的應用,也為高分子復合材料的精細化和高附加值化發展提供了有力支持。
上述研究工作得到了國家自然科學基金委(Nos. 22102045&12374373)和國家留學基金委(No. 202108130104)資助。原文鏈接:https://doi.org/10.1038/s41467-024-46287-8
(化學與材料科學學院 科學與技術創新研究院 供稿)