【摘要】：作為一種性能優(yōu)異的發(fā)光材料,量子點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于發(fā)光二極管、太陽(yáng)能電池、生物成像、離子探測(cè)等領(lǐng)域。硫化物量子點(diǎn)具有帶隙可調(diào),合成方便等優(yōu)勢(shì),是一種非常有潛力的量子點(diǎn)材料。本論文主要研究了Cu-Ga-S/ZnS和Ga2S3兩類硫化物量子點(diǎn)材料的制備合成、發(fā)光性質(zhì),在此基礎(chǔ)上,研究了Cu-Ga-S/ZnS量子點(diǎn)發(fā)光二極管的光電性能和Ga2S3量子點(diǎn)的重金屬離子檢測(cè)性能,論文的主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)使用正十二硫醇作為溶劑、配體和硫源,采用高溫?zé)嶙⑷敕ㄖ苽淞薈u-Ga-S/ZnS量子點(diǎn),并研究了它的發(fā)光性質(zhì)。研究結(jié)果表明,通過(guò)改變Cu/Ga L比例,Cu-Ga-S/ZnS量子點(diǎn)的發(fā)光可以在綠光到紅光范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。Cu-Ga-S/ZnS量子點(diǎn)的量子效率最高可達(dá)48%,半峰寬約為75 nm。(2)基于不同發(fā)光顏色的Cu-Ga-S/ZnS量子點(diǎn)制備了單色發(fā)光二極管,它們的發(fā)光可以從綠光調(diào)節(jié)到紅光。同時(shí),基于黃光Cu-Ga-S/ZnS量子點(diǎn)我們還制備了白光發(fā)光二極管并研究了它的光電性能。研究發(fā)現(xiàn),這種白光發(fā)光二極管的顯色指數(shù)為66～67,色溫為5888～6291 K,流明效率為18.8～37.1 1m/W。由于其采用了人眼較為敏感的黃光量子點(diǎn),所以它的流明效率比其他基于Cu-Ga-S/ZnS量子點(diǎn)的白光發(fā)光二極管高。(3)通過(guò)一鍋法制備了 Ga2S3量子點(diǎn)并研究了它的光學(xué)性質(zhì)。研究發(fā)現(xiàn),通過(guò)改變Ga/S投料比可以在藍(lán)光和黃光之間調(diào)節(jié)該量子點(diǎn)的發(fā)光范圍。我們提出了一種可能的發(fā)光機(jī)理來(lái)解釋這種量子點(diǎn)的發(fā)光,我們認(rèn)為Ga2S3量子點(diǎn)的發(fā)光是由硫空位和鎵空位的缺陷能級(jí)造成的。進(jìn)一步地,我們通過(guò)X射線光電子能譜等實(shí)驗(yàn)手段驗(yàn)證了這種機(jī)理的合理性。(4)將在油相中合成的Ga2S3量子點(diǎn)轉(zhuǎn)移到水相中,得到了在水相中穩(wěn)定存在的Ga2S3量子點(diǎn)溶液。我們研究了該量子點(diǎn)對(duì)重金屬離子的熒光檢測(cè)性能。結(jié)果表明,不同重金屬離子對(duì)Ga2S3量子點(diǎn)熒光的影響各不相同,我們認(rèn)為這是由于不同的猝滅機(jī)制造成的。其中Cu2+和Pb2+對(duì)Ga2S3量子點(diǎn)的熒光具有較高的猝滅能力,并且具有不受其他離子干擾、線性變化和快速響應(yīng)等特性,這有利于這種Ga2S3量子點(diǎn)在實(shí)際重金屬離子檢測(cè)中的應(yīng)用。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：O657.3;TQ422

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本文編號(hào)：2618270