南開化學科研團隊應邀在Science發表評述文章

導讀

北京時間2026年1月16日，南開大學化學學院袁明鑒教授團隊應邀在Science（《科學》）期刊發表了題為“Robust perovskite nanocrystal emitters”（高穩定鈣鈦礦納米晶發光體）的評述文章（Perspective）。該文章圍繞鈣鈦礦納米晶發光材料在新型顯示領域的進展與關鍵挑戰進行系統評述，重點剖析了外延核殼結構在提升鈣鈦礦納米晶發光材料穩定性中的巨大潛能，為鈣鈦礦的顯示應用提供新思路。

金屬鹵化物鈣鈦礦納米晶材料因其卓越的光轉換效率和出色的色彩純度，被認為是下一代顯示技術的革命性材料，有望超越傳統熒光粉和量子點材料。然而，該材料在實際應用中面臨核心挑戰——其柔軟易變的晶格結構對水分、氧氣、高溫和光照極為敏感，容易導致發光性能迅速衰減。這一穩定性問題是長期制約其從實驗室走向規模化應用的關鍵瓶頸。

評述文章重點介紹了同期Science發表的一項突破性研究，該研究通過創新性的“化學錨定包覆”策略，成功制備出具有多層核殼結構的鈣鈦礦納米晶材料，獲得了光轉換效率接近100%的發光薄膜。這種方法巧妙地在核心納米晶外構建了牢固的保護外殼，實現了傳統外延核殼結構在鈣鈦礦材料中的有效移植，解決了長期困擾領域的技術難題。

值得關注的是，基于此材料制備的發光薄膜在極端環境條件下表現出卓越的穩定性。測試數據顯示，在60℃高溫與90%相對濕度中運行超過1,000小時，或在強藍光持續照射下工作超過10,000小時后，發光性能仍保持在初始水平的90%以上。這一穩定性表現已達到當前商業顯示器光轉換材料的行業基準，且該技術方案與現有高精度圖案化工藝具有良好的兼容性，為其產業化應用奠定了堅實基礎。

評述文章進一步系統分析了這一突破對未來新型顯示技術發展的深遠意義。穩定性的顯著提升使鈣鈦礦納米晶向實際顯示應用邁出了關鍵一步，而外延核殼策略不僅解決了穩定性難題，更拓寬了材料設計空間，為開發具有特殊光學特性的新型發光材料提供了可能。未來，基于核殼結構設計的鈣鈦礦納米晶有望推動偏振3D顯示、增強現實/虛擬現實近眼顯示、柔性可穿戴顯示等前沿技術的發展，為顯示產業帶來新的突破方向。

南開大學化學學院博士后韋科妤為該評述文章的第一作者，袁明鑒教授為通訊作者，南開大學為通訊單位，這項工作得到了國家自然科學基金項目（T2225024）的支持。

文章鏈接：https://www.science.org/doi/10.1126/science.aee0989

來源：南開大學新聞網、南開化學