资讯速览丨钙钛矿发光材料新策略与手性合成关键技术解析

本期《资讯速览》为您带来材料科学与化学合成领域的两项动态。中国科研团队通过"弱空间限域"新方法突破钙钛矿LED性能瓶颈，实现116万尼特超高亮度与18万小时超长寿命；同时深入解析不对称催化技术如何通过分子级精准调控，保障药物安全并推动绿色合成发展。两项工作从材料创新与工艺优化两个维度，展现了化学科学的应用价值。

资讯1、我国研制出超稳定钙钛矿发光二极管

记者从中国科学技术大学获悉，该校肖正国教授团队提出了一种被称作“弱空间限域”的新方法，制备出了晶体颗粒更大、更耐高温的全无机钙钛矿薄膜，成功将发光二极管（LED）亮度提高到116万尼特以上，使用寿命超过18万小时。相关研究成果发表在国际期刊《自然》上。

钙钛矿是一种性能优越的新型材料，具有高发光效率、成本低廉和制作灵活的优点，在太阳能电池、LED和探测器中应用前景广泛。然而，由于传统的钙钛矿材料中，电子和空穴难以有效碰撞发光，因此科研人员之前多采用“强空间限域”的方法。例如，制作非常小的纳米颗粒或极薄的材料层，来提高发光效率。不过，由于LED很难达到高亮度、使用寿命短、只能持续工作数小时，很难应用在实际生活中的产品中。

为了解决这一难题，肖正国团队提出了一种完全不同的策略，即“弱空间限域”。他们在钙钛矿材料里添加了次磷酸和氯化铵两个特定的化合物，通过高温退火工艺，制备出晶体颗粒更大、缺陷更少的新型钙钛矿薄膜。这种新材料内部更加有序，避免了传统方法制备出的小晶体带来的缺陷问题，极大地提升了LED的稳定性和亮度。

研究表明，在效率方面，这种新型钙钛矿LED的发光效率超过22%，与商业化显示产品的发光效率持平。与目前市场上的主流商用OLED或LED屏幕相比，新型钙钛矿LED的极限亮度达到了116万尼特。人们日常使用的显示屏幕最高亮度通常在数千尼特以内，按照正常亮度100尼特计算，新型钙钛矿LED理论上能使用超过18万小时，已经达到商业化LED产品的广泛标准。

研究人员介绍，这项突破性技术不仅成功克服了以往钙钛矿LED在效率和稳定性上难以兼得的技术瓶颈，还有望在未来广泛应用于高端显示屏、超高亮度照明等领域，推动LED技术进入一个崭新的时代。

——文章来源于科技日报

灵感发言

中科大这项研究的核心突破，在于采用“弱空间限域”这一创新理念，通过巧妙的化学配比与工艺优化，成功破解了钙钛矿LED领域高亮度与长寿命难以兼顾的根本性难题。这再次印证了一个道理：尖端技术的每一次实质性跨越，往往都源于底层材料的根本性突破。只有实现了对材料晶体结构、缺陷密度等核心参数的精准调控，才能在宏观性能上实现质的飞跃。

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资讯2、从“手性”到精准调控：不对称催化的科学奥秘

不对称催化，这是一个听起来有点陌生，但其实和我们生活息息相关的领域。很多人中学时学过“催化”，知道它能加快化学反应，但“不对称催化”到底是什么？它为什么能得诺贝尔奖？又怎么影响我们的用药安全和生活成本？咱们就从最基础的讲起。

分子也有“左右手”：什么是手性？

先问大家一个问题：你的左手和右手一样吗？看起来好像没区别，但你试试把左手套进右手手套——肯定不合适。这就是“镜面对称”，像照镜子时的你和镜中人，看着一样，却永远不能完全重合。

化学里也有这样的“左右手”。很多化合物的碳原子上连了4个不同的基团，这些基团的排列方式会形成两种构型，我们叫它们R构型和S构型。就像左手右手，它们是镜像关系，却不能完全重叠，这就是“手性”。

这种看似微小的差别，在生命体中却有着天壤之别。构成生命体的20种氨基酸里，19种都是单一的L构型；DNA、蛋白质等生命分子也对“手性”有着严格的“偏好”，就像左旋螺丝钉只能搭配左旋螺帽。如果药物分子的“手性”不对，不仅可能无效，甚至会危害健康。

20世纪60年代的“反应停事件”至今令人痛心：沙利度胺本是用来给孕妇止吐的，但其S构型有强致畸性，R构型才有效。由于当时未能分离这两种构型，药物以“左右手混合”的形式上市，最终造成上万名“海豹肢”婴儿出生。这就是为什么药物合成时必须控制手性——差之毫厘，可能就是“治病”和“致病”的区别。
不对称催化：给分子反应装个“导航仪”

普通催化就像给反应“踩油门”，只负责加快反应速度；而不对称催化则多了个“方向盘”——它使用手性催化剂，在加速反应的同时，精准控制分子构建时的立体结构，让产物只生成我们需要的那种“手性构型”。

以治疗帕金森病的药物L-多巴为例，通过不对称催化氢化反应，能得到单一手性的有效成分；如果不用手性催化剂，得到的会是“外消旋体”——既有R构型又有S构型，就像左手和右手混在一起，药效大打折扣。这种“精准控型”的能力，正是不对称催化的核心价值。

手性催化剂如何实现这种精准控制？它就像为反应量身打造了一个“专属通道”。我常给学生打比方：就像鳝鱼在田里打洞，洞的弯曲弧度完全适配它的体形。手性催化剂会构建一个特殊的手性环境，只有匹配的分子才能进入，反应也只能按特定方向进行。

更形象地说，这就像锁与钥匙的关系：手性催化剂是“锁孔”，反应原料是“钥匙”，只有形状完全匹配，才能生成特定构型的产物。2021年诺贝尔化学奖关注的脯氨酸催化剂，以及我国周其林院士研发的螺环催化剂，都是靠这种“锁钥匹配”机制，实现了对产物分子结构的精准调控。

催化技术早已融入我们的生活，从汽油、柴油到救命药，都离不开它。而不对称催化，正是用化学的精准，守护生命的精密。未来，我们会继续追求“完美催化剂”，让更多药物更安全、更便宜，让化学技术真正服务于生命健康。

——文章来源于光明网

灵感发言
药物分子的“左手”与“右手”，看似微小差异，却决定着“治病”还是“致病”。不对称催化的伟大之处，正是让我们能精准合成需要的那只“手”。这项技术不仅是科学上的突破，更是制药领域的基石。它让高效药物的低成本、高纯度量产成为可能，直接关系到用药安全与可及性。从“反应停”的历史教训到如今他汀类药物的大幅降价，背后都是手性催化技术的持续进步。

而这项尖端技术的产业化，离不开高效、专一的手性催化剂与合成解决方案。

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