全無機鈣鈦礦量子點因具有較高的光吸收系數(shù)、窄的發(fā)射光譜、高的光致發(fā)光量子產(chǎn)率、可調(diào)的組成和尺寸、可調(diào)的發(fā)射光譜等特性,所以極短的時間內(nèi)引起了科研工作者的廣泛關(guān)注,成為光電子器件和發(fā)光顯示材料的熱點。盡管全無機鈣鈦礦量子點在激光器、發(fā)光二極管等領(lǐng)域有非常較好的發(fā)展?jié)摿?但其穩(wěn)定性差一直是制約其發(fā)展與工業(yè)化應(yīng)用的重大瓶頸之一。鈣鈦礦量子點穩(wěn)定性不好的原因主要是其對空氣中水和氧氣極其敏感。本論文采用導電高分子聚合物對全無機鈣鈦礦量子點進行封裝,明顯地改善了全無機鈣鈦礦量子點在水中的穩(wěn)定性,并對其光電性能進行了研究。主要研究內(nèi)容如下:1.采用熱注入法合成了 CsPbBr3全無機鈣鈦礦量子點（QDs）,利用X射線衍射（XRD）、透射電子顯微鏡（TEM）、紫外-可見吸收光譜（UV-visDRS）、光致發(fā)光光譜（PL）等分析手段,對制備的CsPbBr3 QDs進行了表征。表征結(jié)果表明合成的鈣鈦礦量子點為斜方相結(jié)構(gòu),具有良好的結(jié)晶性和單分散性。該量子點在紫外-可見區(qū)域顯示出了較高的吸收率,表現(xiàn)出明顯的激子吸收特征,且具有尖銳的熒光發(fā)射譜,半峰寬低至19 nm,禁帶寬度為2.31 e V。2.采用光催化... 

【文章來源】：上海應(yīng)用技術(shù)大學上海市

【文章頁數(shù)】：55 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

鈣鈦礦結(jié)構(gòu)示意圖[20]

恪Ｕ攵哉廡┨氐悖?蠱涑晌?蠢垂獾繾硬?業(yè)應(yīng)用中最重要的新材料[26]。具體來講，全無機鈣鈦礦量子點的發(fā)光具有以下的幾個優(yōu)點：（1）發(fā)光波長可以在很寬的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。全無機鈣鈦礦量子點CsPbX3中的鹵素元素可以是Cl、Br、I或兩個相鄰元素的組合。通過控制不同鹵素的比例，可以將發(fā)光峰控制在400～800nm范圍內(nèi)，覆蓋整個可見光范圍。CsPbBr3量子點具有綠光發(fā)射。當鹵素元素中Cl的比例增加時，發(fā)射波長變短；當I的比例增加時，發(fā)射波長變長，如圖1.2所示。與Cd系列量子點相比，該組分更容易調(diào)制光發(fā)射的峰值位置[27]。圖1.2CsPbX3量子點光致發(fā)光光譜[27]Fig.1.2CsPbX3quantumdotphotoluminescencespectrum[27]（2）量子效率高量子效率是指樣品發(fā)出的光與吸收光的比值，是評價發(fā)光材料質(zhì)量的重要指標。無機鈣鈦礦量子點是一種新型的量子點材料。據(jù)Protesescu等人報道，全無機鈣鈦礦量子點在沒有任何核殼結(jié)構(gòu)和表面鈍化的情況下都能獲得90%以上的量子效率。隨后，Zeng團隊采用室溫過飽和沉淀法制備的鈣鈦礦量子點的量子效率高達95%[22-28]。2017年，Liu等人合成的CsPbI3量子點的絕對量子效率接近100%[29]。此外，學者們還成功地合成了一維CsPbX3納米線和準二維CsPbBr3納米片，其量子效率也可達到80%[30,31]。高量子效率表明，全無機鈣鈦礦量子點在高性能顯示等領(lǐng)域都具有廣闊的應(yīng)用前景。

理鈣鈦礦量子點，在其表面配體之間形成更穩(wěn)定的C=C鍵，可以明顯地提高量子點在空氣和水中的穩(wěn)定性。（3）有機物包覆最新的研究報道，采用價格低廉的高分子聚合物對量子點進行封裝可以很好地提高鈣鈦礦量子點的穩(wěn)定性，這是一種成本極低的措施[60-64]。相比于添加保護層與表面配體處理，聚合物封裝鈣鈦礦量子點的制備操作起來省時省力，也更為容易實現(xiàn)。這種方法不但能夠提高鈣鈦礦量子點的穩(wěn)定性，而且還可以提高其他的性能：比如提高器件的機械性能。2015年Kovalenko[65]課題組就曾提出鈣鈦礦量子點與聚合物復合的設(shè)想（圖1.3（a）），后來很多研究者跟進了這方面的研究工作，例如圖1.3（b）所示。Zhang等人[64]用PMMA，PBMA，PS等取代甲苯，利用抗溶劑法制備了CsPbBr3鈣鈦礦量子點。隨后又采用光催化氧化法制備鈣鈦礦-高分子聚合物，明顯提升了鈣鈦礦在空氣與水中的穩(wěn)定性。圖1.3(a)MMA制備的復合材料；(b)紫外聚合方法制備的CsPbBr3-PBMA復合材料[65]


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