近年來Pb基鹵化物鈣鈦礦材料在光電領域展現出巨大的應用潛力，尤其是在太陽能電池方面得到了廣泛深入的研究。除此之外，其優異的發光性能，使得該類材料在熒光粉LED和X射線閃爍體領域也展現出潛在的應用，有望取代傳統稀土摻雜熒光粉以及制備成本高昂的商用閃爍體。

　　然而，Pb基鈣鈦礦材料的不穩定性及其毒性限制了此類材料的進一步發展。因此，發展環境穩定的、無鉛的、高效發光的鹵化物鈣鈦礦材料具有重要意義。目前已報道的大部分非鉛鹵化物鈣鈦礦發光材料只能被紫外LED芯片激發，器件光效不高，且需要與傳統稀土摻雜熒光粉配合之后才能獲得白光LED。如何通過有效的材料設計策略來制備具有高量子產率的非鉛鹵化物鈣鈦礦材料仍然是亟待解決的問題。

　　基于此，青島科技大學居佃興副教授、浙江大學楊旸教授、姜庭明博士等設計合成了基于金屬錳的兩種鹵化物鈣鈦礦單晶材料C4H12NMnCl3，(C8H20N)2MnBr4，分別呈現出紅光與綠光的發射。這是由于Mn2+在兩種材料中具有不同的配位環境，導致Mn2+的4T1-6A1躍遷發光峰分別位于625 nm與517 nm。

　　此外，由于兩種材料晶體結構的特異性使Mn2+發光的量子效率高達93.1% and 85.1%，且在紫外與藍光區域均有較強的激發響應，在藍光LED芯片激發的基礎上，可直接復合得到白光。以此所獲得白光LED器件，其光效高達96 lm/W，且連續工作3000小時光譜強度基本無衰減，表現出優異的穩定性。進一步通過調控C4H12NMnCl3與(C8H20N)2MnBr4的混合比例可以實現白光色溫的有效調控以適應不同場景需要。

　　此外，基于C4H12NMnCl3與(C8H20N)2MnBr4具有較大的斯托克斯位移和較高的熒光量子產率等優點，進一步將其應用于X射線閃爍體，并分別獲得了50500和 24400 photons MeV-1的光產額。其最低探測極限低至36.9 and 24.2 nGyair s-1并展現出優異的耐輻射性，同時基于(C8H20N)2MnBr4制備的閃爍屏的X射線成像分辨率達到了5 lp/mm。

　　該工作為非鉛鹵化物鈣鈦礦材料在多重發光應用層面提供了新的思路。

編輯：嚴志祥