發(fā)布時(shí)間：2021-01-25 05:06

　　全無(wú)機(jī)鈣鈦礦量子點(diǎn)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(shí)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(diǎn)。盡管全無(wú)機(jī)鈣鈦礦量子點(diǎn)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(diǎn)穩(wěn)定性不好的原因主要是其對(duì)空氣中水和氧氣極其敏感。本論文采用導(dǎo)電高分子聚合物對(duì)全無(wú)機(jī)鈣鈦礦量子點(diǎn)進(jìn)行封裝,明顯地改善了全無(wú)機(jī)鈣鈦礦量子點(diǎn)在水中的穩(wěn)定性,并對(duì)其光電性能進(jìn)行了研究。主要研究?jī)?nèi)容如下:1.采用熱注入法合成了 CsPbBr3全無(wú)機(jī)鈣鈦礦量子點(diǎn)（QDs）,利用X射線衍射（XRD）、透射電子顯微鏡（TEM）、紫外-可見(jiàn)吸收光譜（UV-visDRS）、光致發(fā)光光譜（PL）等分析手段,對(duì)制備的CsPbBr3 QDs進(jìn)行了表征。表征結(jié)果表明合成的鈣鈦礦量子點(diǎn)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(diǎn)在紫外-可見(jiàn)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(lái)源】：上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)上海市

【文章頁(yè)數(shù)】：55 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)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(lái)講，全無(wú)機(jī)鈣鈦礦量子點(diǎn)的發(fā)光具有以下的幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：（1）發(fā)光波長(zhǎng)可以在很寬的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。全無(wú)機(jī)鈣鈦礦量子點(diǎn)CsPbX3中的鹵素元素可以是Cl、Br、I或兩個(gè)相鄰元素的組合。通過(guò)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(gè)可見(jiàn)光范圍。CsPbBr3量子點(diǎn)具有綠光發(fā)射。當(dāng)鹵素元素中Cl的比例增加時(shí)，發(fā)射波長(zhǎng)變短；當(dāng)I的比例增加時(shí)，發(fā)射波長(zhǎng)變長(zhǎng)，如圖1.2所示。與Cd系列量子點(diǎn)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(diǎn)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(píng)價(jià)發(fā)光材料質(zhì)量的重要指標(biāo)。無(wú)機(jī)鈣鈦礦量子點(diǎn)是一種新型的量子點(diǎn)材料。據(jù)Protesescu等人報(bào)道，全無(wú)機(jī)鈣鈦礦量子點(diǎn)在沒(méi)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(tuán)隊(duì)采用室溫過(guò)飽和沉淀法制備的鈣鈦礦量子點(diǎn)的量子效率高達(dá)95%[22-28]。2017年，Liu等人合成的CsPbI3量子點(diǎn)的絕對(duì)量子效率接近100%[29]。此外，學(xué)者們還成功地合成了一維CsPbX3納米線和準(zhǔn)二維CsPbBr3納米片，其量子效率也可達(dá)到80%[30,31]。高量子效率表明，全無(wú)機(jī)鈣鈦礦量子點(diǎn)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(diǎn)，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(diǎn)在空氣和水中的穩(wěn)定性。（3）有機(jī)物包覆最新的研究報(bào)道，采用價(jià)格低廉的高分子聚合物對(duì)量子點(diǎn)進(jìn)行封裝可以很好地提高鈣鈦礦量子點(diǎn)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(hù)層與表面配體處理，聚合物封裝鈣鈦礦量子點(diǎn)的制備操作起來(lái)省時(shí)省力，也更為容易實(shí)現(xiàn)。這種方法不但能夠提高鈣鈦礦量子點(diǎn)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(jī)械性能。2015年Kovalenko[65]課題組就曾提出鈣鈦礦量子點(diǎn)與聚合物復(fù)合的設(shè)想（圖1.3（a）），后來(lái)很多研究者跟進(jìn)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(diǎn)。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(fù)合材料；(b)紫外聚合方法制備的CsPbBr3-PBMA復(fù)合材料[65]


本文編號(hào)：2998628