水熱法合成Cu-In-Zn-S量子點及其熒光性能研究
發(fā)布時間:2021-10-19 20:28
通過水熱法制備了Cu-In-Zn-S(CIZS)四元量子點,采用X射線衍射儀(XRD)、能譜儀(EDS)、透射電子顯微鏡(TEM)、熒光分光光度計(PL)研究了不同反應溫度和Cu/In摩爾比對CIZS量子點的物相組成、顯微形貌以及熒光性能的影響,同時利用傅里葉變換紅外光譜儀(FT-IR)對CIZS量子點的表面性質(zhì)進行表征。結(jié)果表明,量子點顆粒在水溶液中呈類球型并且具有良好的分散性,粒徑大小為3~4 nm。合成的CIZS量子點具有優(yōu)異的熒光性能,隨著反應溫度的升高,量子點的熒光強度逐漸增強;當反應溫度為110℃時,量子點的熒光強度最高;然而,過高的反應溫度造成了In2S3雜質(zhì)相的形成,熒光強度隨之降低。此外,隨著Cu/In摩爾比的減小,CIZS量子點的發(fā)光峰位由675 nm藍移至644 nm,同時量子點的熒光強度逐漸提高;當n(Cu)/n(In)=1∶7時,熒光強度達到最高值。同時,量子產(chǎn)率(QYs)達到最大值6.2%;贑IZS量子點的LED成功實現(xiàn)發(fā)光,其中顯色指數(shù)達81.2,發(fā)光效率為36.8 lm/W,表明了CIZS量子點在照明領(lǐng)域良...
【文章來源】:人工晶體學報. 2020,49(03)北大核心
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
不同反應溫度制備CIZS量子點的XRD圖譜
不同反應溫度下制備CIZS量子點的TEM照片如圖2所示。由圖可知,所制備的量子點均呈類球形,并且具有良好的分散性。隨著反應溫度的逐漸升高,量子點的粒徑從3 nm增加到4 nm;當反應溫度增加到130 ℃時,量子點發(fā)生團聚現(xiàn)象。圖3給出了不同反應溫度制備CIZS量子點的熒光光譜。從圖中可以看出,隨著反應溫度的升高,量子點的熒光強度呈先上升后下降的趨勢。這主要是因為,升高反應溫度有利于量子點的成核與生長,有助于量子點表面原子的重建,可有效鈍化量子點的表面缺陷態(tài),因而熒光強度得到顯著的提高;同時隨溫度升高,量子點粒徑增大,導致限域效應減弱,造成其發(fā)光峰位由651 nm紅移至670 nm[12-13]。當反應溫度升高至130 ℃時,樣品在425 nm處出現(xiàn)In2S3發(fā)光峰[11],量子點的熒光強度隨之降低,這與XRD結(jié)果相吻合。
圖5給出了GSH和CIZS量子點的FT-IR光譜,從圖中可以看出,在GSH中3 118 cm-1和3 025 cm-1對應著-NH3+中的N-H鍵的伸縮振動峰[14],在2 525 cm-1處為-SH的伸縮振動峰,1 595 cm-1和1 711 cm-1為羧基中C=O鍵的伸縮振動峰,1 535 cm-1為酰胺的N-H變形振動峰[15]。與GSH的紅外圖譜相比,量子點在2 525 cm-1處未觀察明顯的吸收峰,表明-SH與量子點具有配位作用[16]。同時量子點在1 599 cm-1和1 396 cm-1處存在羧基中C-O鍵的特征峰,表明量子點表面含有-COOH,CIZS量子點與配體GSH具有配位作用。圖4 CIZS量子點的EDS圖譜
【參考文獻】:
期刊論文
[1]SiO2復合CsPbI3量子點提高其相穩(wěn)定性和抗?jié)裥訹J]. 周江聰,歐陽清海,黃烽. 人工晶體學報. 2018(10)
本文編號:3445551
【文章來源】:人工晶體學報. 2020,49(03)北大核心
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
不同反應溫度制備CIZS量子點的XRD圖譜
不同反應溫度下制備CIZS量子點的TEM照片如圖2所示。由圖可知,所制備的量子點均呈類球形,并且具有良好的分散性。隨著反應溫度的逐漸升高,量子點的粒徑從3 nm增加到4 nm;當反應溫度增加到130 ℃時,量子點發(fā)生團聚現(xiàn)象。圖3給出了不同反應溫度制備CIZS量子點的熒光光譜。從圖中可以看出,隨著反應溫度的升高,量子點的熒光強度呈先上升后下降的趨勢。這主要是因為,升高反應溫度有利于量子點的成核與生長,有助于量子點表面原子的重建,可有效鈍化量子點的表面缺陷態(tài),因而熒光強度得到顯著的提高;同時隨溫度升高,量子點粒徑增大,導致限域效應減弱,造成其發(fā)光峰位由651 nm紅移至670 nm[12-13]。當反應溫度升高至130 ℃時,樣品在425 nm處出現(xiàn)In2S3發(fā)光峰[11],量子點的熒光強度隨之降低,這與XRD結(jié)果相吻合。
圖5給出了GSH和CIZS量子點的FT-IR光譜,從圖中可以看出,在GSH中3 118 cm-1和3 025 cm-1對應著-NH3+中的N-H鍵的伸縮振動峰[14],在2 525 cm-1處為-SH的伸縮振動峰,1 595 cm-1和1 711 cm-1為羧基中C=O鍵的伸縮振動峰,1 535 cm-1為酰胺的N-H變形振動峰[15]。與GSH的紅外圖譜相比,量子點在2 525 cm-1處未觀察明顯的吸收峰,表明-SH與量子點具有配位作用[16]。同時量子點在1 599 cm-1和1 396 cm-1處存在羧基中C-O鍵的特征峰,表明量子點表面含有-COOH,CIZS量子點與配體GSH具有配位作用。圖4 CIZS量子點的EDS圖譜
【參考文獻】:
期刊論文
[1]SiO2復合CsPbI3量子點提高其相穩(wěn)定性和抗?jié)裥訹J]. 周江聰,歐陽清海,黃烽. 人工晶體學報. 2018(10)
本文編號:3445551
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