金屬鹵化物(類)鈣鈦礦發(fā)光材料的制備、光色調(diào)控與機(jī)理研究
發(fā)布時(shí)間:2022-02-15 06:54
近年來(lái),有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化金屬鹵化物鈣鈦礦發(fā)光材料已成為光功能材料與器件研究領(lǐng)域的一個(gè)新興熱點(diǎn),其發(fā)光性能可通過(guò)設(shè)計(jì)不同的晶體結(jié)構(gòu)維度(如三維、二維、一維和零維)、改變有機(jī)組分、無(wú)機(jī)組分,以及摻雜發(fā)光離子進(jìn)行調(diào)控。因此,研究鹵化物鈣鈦礦發(fā)光材料的制備、光色調(diào)控和發(fā)光機(jī)理,對(duì)于這類發(fā)光材料在白光LED照明和顯示等領(lǐng)域的拓展具有重要意義。在此,本論文主要圍繞幾種二維和零維金屬鹵化物發(fā)光材料開(kāi)展研究,取得的研究成果如下:(1)采用機(jī)械研磨法,制備了 Mn2+摻雜的二維層狀鈣鈦礦發(fā)光材料(BA)2(Pb,Mn)C14,其橙紅色熒光源于Mn2+離子的4T1-6A1躍遷。進(jìn)一步地,采用共沉淀法合成了 Mn2+摻雜的(BA)2PbBr4-Clx(x=0,1,2,3,4),理論和實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn):Mn2+離子的發(fā)光性能對(duì)鹵素成分有很強(qiáng)的依賴性,在(BA)2PbBr4中獲得最高效的橙紅光發(fā)射(光致發(fā)光量子效率,PLQY=60.1%)。(2)采用共沉淀法/降溫析晶法,分別合成了二維層狀鈣鈦礦R2PbBr4-xClx(R=BA+,PMA+,PEA+,x=0,1,2,3,4)和(C6H18N2O)PbBr4。研究發(fā)現(xiàn)...
【文章來(lái)源】:北京科技大學(xué)北京市211工程院校教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:124 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1-1?ABXS型鈣鈦礦的晶體結(jié)構(gòu)圖??
?北京科技大學(xué)博士學(xué)位論文???由于引入了具有疏水功能的有機(jī)陽(yáng)離子,可以視為大的有機(jī)陽(yáng)離子對(duì)傳統(tǒng)三??維鈣鈦礦進(jìn)行了納米尺度的封裝以阻止水分子的滲入,使得二維層狀鈣鈦礦??材料具有良好的疏水功能,較傳統(tǒng)abx3鈣鈦礦有更好的的化學(xué)穩(wěn)定性。??冊(cè)垂_圓??2D?(n?=?1)?Quasi?2D?(n?=?2,?3,……)?3D?(n?=??)??圖1-2不同層數(shù)鈣欽礦的結(jié)構(gòu)示意圖,《?=?1為單層二維鈣鈦礦,隨著》的增加演變??為準(zhǔn)二維多層鈣鈦礦,《?=?〇〇為三維鈣鈦礦??如圖1-3所示,三維鈣鈦礦沿某一晶面切割得到二維層狀鈣鈦礦。若將??二維層狀鈣鈦礦進(jìn)一步沿某一晶面切割,將形成鏈狀結(jié)構(gòu)的一維鈣鈦礦,此??時(shí)八面體[BX6]將沿著某一晶軸方向進(jìn)行連接[28_3\若繼續(xù)將一維鏈狀鈣鈦礦??進(jìn)行切割,此時(shí)八面體[BX6]將孤立存在,此類化合物被稱為零維鈣鈦礦[31_36]。??嚴(yán)格來(lái)講,上述低維材料統(tǒng)稱為鈣鈦礦衍生物或低維金屬直化物。低維(類)??鈣鈦礦材料通常為有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料,豐富的有機(jī)和無(wú)機(jī)組分可大范圍調(diào)節(jié)??此類材料的晶體結(jié)構(gòu)維度和電子能帶結(jié)構(gòu),進(jìn)而獲得有趣的發(fā)光性能。??纖一垂??3D?2D??令???0D?1D??圖1-3不同維度鈣鈦礦的晶體結(jié)構(gòu)示意圖,從3D-2D-1D-0D的結(jié)構(gòu)演變圖??-3?-??
?北京科技大學(xué)博士學(xué)位論文???由于引入了具有疏水功能的有機(jī)陽(yáng)離子,可以視為大的有機(jī)陽(yáng)離子對(duì)傳統(tǒng)三??維鈣鈦礦進(jìn)行了納米尺度的封裝以阻止水分子的滲入,使得二維層狀鈣鈦礦??材料具有良好的疏水功能,較傳統(tǒng)abx3鈣鈦礦有更好的的化學(xué)穩(wěn)定性。??冊(cè)垂_圓??2D?(n?=?1)?Quasi?2D?(n?=?2,?3,……)?3D?(n?=??)??圖1-2不同層數(shù)鈣欽礦的結(jié)構(gòu)示意圖,《?=?1為單層二維鈣鈦礦,隨著》的增加演變??為準(zhǔn)二維多層鈣鈦礦,《?=?〇〇為三維鈣鈦礦??如圖1-3所示,三維鈣鈦礦沿某一晶面切割得到二維層狀鈣鈦礦。若將??二維層狀鈣鈦礦進(jìn)一步沿某一晶面切割,將形成鏈狀結(jié)構(gòu)的一維鈣鈦礦,此??時(shí)八面體[BX6]將沿著某一晶軸方向進(jìn)行連接[28_3\若繼續(xù)將一維鏈狀鈣鈦礦??進(jìn)行切割,此時(shí)八面體[BX6]將孤立存在,此類化合物被稱為零維鈣鈦礦[31_36]。??嚴(yán)格來(lái)講,上述低維材料統(tǒng)稱為鈣鈦礦衍生物或低維金屬直化物。低維(類)??鈣鈦礦材料通常為有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料,豐富的有機(jī)和無(wú)機(jī)組分可大范圍調(diào)節(jié)??此類材料的晶體結(jié)構(gòu)維度和電子能帶結(jié)構(gòu),進(jìn)而獲得有趣的發(fā)光性能。??纖一垂??3D?2D??令???0D?1D??圖1-3不同維度鈣鈦礦的晶體結(jié)構(gòu)示意圖,從3D-2D-1D-0D的結(jié)構(gòu)演變圖??-3?-??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Size effect of lead-free halide double perovskite on luminescence property[J]. Peigeng Han,Xue Zhang,Xin Mao,Bin Yang,Songqiu Yang,Zhaochi Feng,Donghui Wei,Weiqiao Deng,T?nu Pullerits,Keli Han. Science China(Chemistry). 2019(10)
[2]MnⅡ摻雜二維雜化鈣鈦礦(C4H9NH3)2PbCl4的機(jī)械力化學(xué)合成及其發(fā)光性能研究(英文)[J]. 周國(guó)君,郭少?gòu)?qiáng),趙靜,Maxim Molokeev,劉泉林,張俊英,夏志國(guó). Science China Materials. 2019(07)
本文編號(hào):3626140
【文章來(lái)源】:北京科技大學(xué)北京市211工程院校教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:124 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1-1?ABXS型鈣鈦礦的晶體結(jié)構(gòu)圖??
?北京科技大學(xué)博士學(xué)位論文???由于引入了具有疏水功能的有機(jī)陽(yáng)離子,可以視為大的有機(jī)陽(yáng)離子對(duì)傳統(tǒng)三??維鈣鈦礦進(jìn)行了納米尺度的封裝以阻止水分子的滲入,使得二維層狀鈣鈦礦??材料具有良好的疏水功能,較傳統(tǒng)abx3鈣鈦礦有更好的的化學(xué)穩(wěn)定性。??冊(cè)垂_圓??2D?(n?=?1)?Quasi?2D?(n?=?2,?3,……)?3D?(n?=??)??圖1-2不同層數(shù)鈣欽礦的結(jié)構(gòu)示意圖,《?=?1為單層二維鈣鈦礦,隨著》的增加演變??為準(zhǔn)二維多層鈣鈦礦,《?=?〇〇為三維鈣鈦礦??如圖1-3所示,三維鈣鈦礦沿某一晶面切割得到二維層狀鈣鈦礦。若將??二維層狀鈣鈦礦進(jìn)一步沿某一晶面切割,將形成鏈狀結(jié)構(gòu)的一維鈣鈦礦,此??時(shí)八面體[BX6]將沿著某一晶軸方向進(jìn)行連接[28_3\若繼續(xù)將一維鏈狀鈣鈦礦??進(jìn)行切割,此時(shí)八面體[BX6]將孤立存在,此類化合物被稱為零維鈣鈦礦[31_36]。??嚴(yán)格來(lái)講,上述低維材料統(tǒng)稱為鈣鈦礦衍生物或低維金屬直化物。低維(類)??鈣鈦礦材料通常為有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料,豐富的有機(jī)和無(wú)機(jī)組分可大范圍調(diào)節(jié)??此類材料的晶體結(jié)構(gòu)維度和電子能帶結(jié)構(gòu),進(jìn)而獲得有趣的發(fā)光性能。??纖一垂??3D?2D??令???0D?1D??圖1-3不同維度鈣鈦礦的晶體結(jié)構(gòu)示意圖,從3D-2D-1D-0D的結(jié)構(gòu)演變圖??-3?-??
?北京科技大學(xué)博士學(xué)位論文???由于引入了具有疏水功能的有機(jī)陽(yáng)離子,可以視為大的有機(jī)陽(yáng)離子對(duì)傳統(tǒng)三??維鈣鈦礦進(jìn)行了納米尺度的封裝以阻止水分子的滲入,使得二維層狀鈣鈦礦??材料具有良好的疏水功能,較傳統(tǒng)abx3鈣鈦礦有更好的的化學(xué)穩(wěn)定性。??冊(cè)垂_圓??2D?(n?=?1)?Quasi?2D?(n?=?2,?3,……)?3D?(n?=??)??圖1-2不同層數(shù)鈣欽礦的結(jié)構(gòu)示意圖,《?=?1為單層二維鈣鈦礦,隨著》的增加演變??為準(zhǔn)二維多層鈣鈦礦,《?=?〇〇為三維鈣鈦礦??如圖1-3所示,三維鈣鈦礦沿某一晶面切割得到二維層狀鈣鈦礦。若將??二維層狀鈣鈦礦進(jìn)一步沿某一晶面切割,將形成鏈狀結(jié)構(gòu)的一維鈣鈦礦,此??時(shí)八面體[BX6]將沿著某一晶軸方向進(jìn)行連接[28_3\若繼續(xù)將一維鏈狀鈣鈦礦??進(jìn)行切割,此時(shí)八面體[BX6]將孤立存在,此類化合物被稱為零維鈣鈦礦[31_36]。??嚴(yán)格來(lái)講,上述低維材料統(tǒng)稱為鈣鈦礦衍生物或低維金屬直化物。低維(類)??鈣鈦礦材料通常為有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料,豐富的有機(jī)和無(wú)機(jī)組分可大范圍調(diào)節(jié)??此類材料的晶體結(jié)構(gòu)維度和電子能帶結(jié)構(gòu),進(jìn)而獲得有趣的發(fā)光性能。??纖一垂??3D?2D??令???0D?1D??圖1-3不同維度鈣鈦礦的晶體結(jié)構(gòu)示意圖,從3D-2D-1D-0D的結(jié)構(gòu)演變圖??-3?-??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Size effect of lead-free halide double perovskite on luminescence property[J]. Peigeng Han,Xue Zhang,Xin Mao,Bin Yang,Songqiu Yang,Zhaochi Feng,Donghui Wei,Weiqiao Deng,T?nu Pullerits,Keli Han. Science China(Chemistry). 2019(10)
[2]MnⅡ摻雜二維雜化鈣鈦礦(C4H9NH3)2PbCl4的機(jī)械力化學(xué)合成及其發(fā)光性能研究(英文)[J]. 周國(guó)君,郭少?gòu)?qiáng),趙靜,Maxim Molokeev,劉泉林,張俊英,夏志國(guó). Science China Materials. 2019(07)
本文編號(hào):3626140
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