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《鈣鈦礦量子點(diǎn)與分子篩復(fù)合材料的制備與性能研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、碩士學(xué)位論文鈣鈦礦量子點(diǎn)與分子篩復(fù)合材料發(fā)光性能的制備與性能研究作者姓名孫佳奕學(xué)科專業(yè)材料學(xué)指導(dǎo)教師葉柿教授所在學(xué)院材料科學(xué)與工程學(xué)院論文提交日期2018年6月ThePreparationandPropertiesofPerovskiteQuantumDotsConfinedinZeolitesADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate:SunJiayiSupervisor:Prof.YeShiSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China摘要CsPbX
2、3(X=Cl,Br,I)鈣鈦礦量子點(diǎn)(QDs)由于其優(yōu)異的光學(xué)性質(zhì),如發(fā)光在整個(gè)可見光范圍內(nèi)可調(diào)、量子效率高和發(fā)光峰窄等特點(diǎn),在光電領(lǐng)域具有巨大的潛在應(yīng)用前景。然而,鈣鈦礦量子點(diǎn)的穩(wěn)定性較差以及器件應(yīng)用中不同種類量子點(diǎn)間的鹵素離子會(huì)發(fā)生交換等缺點(diǎn)限制了它們的實(shí)際應(yīng)用,如作為熒光材料在白光發(fā)光二極管(WLED)中的應(yīng)用。針對(duì)以上問題,本論文擬用多孔分子篩復(fù)合量子點(diǎn)的方法改進(jìn)鈣鈦礦量子點(diǎn)材料性能。為了克服此三元組分量子點(diǎn)中Cs+/Pb2+陽離子在與分子篩內(nèi)陽離子進(jìn)行交換合成時(shí)存在的強(qiáng)靜電排斥作用,我們采用一種簡便的兩步合成法,即先在水溶液中把Cs+交換進(jìn)分子篩,然
3、后在有機(jī)溶液中把PbX2擴(kuò)散進(jìn)入分子篩。本方法使鈣鈦礦量子點(diǎn)在分子篩孔道內(nèi)原位生成,獲得鈣鈦礦量子點(diǎn)與分子篩的復(fù)合材料(CsPbX3–Y)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,分子篩的復(fù)合提高了鈣鈦礦量子點(diǎn)的溫度猝滅效應(yīng)和光輻照下的穩(wěn)定性。由藍(lán)光LED芯片與綠光復(fù)合材料、紅光量子點(diǎn)組裝而成的WLED器件,能有效避免紅/綠光量子點(diǎn)間的離子交換效應(yīng)。此器件對(duì)應(yīng)的CIE色坐標(biāo)為(0.38,0.37),色域可覆蓋NTSC標(biāo)準(zhǔn)的114%、Rec.2020標(biāo)準(zhǔn)的85%。針對(duì)含碘鈣鈦礦量子點(diǎn)在光照下極易分解的缺點(diǎn),進(jìn)一步通過Mn2+摻雜CsPbCl3復(fù)合分子篩材料作為紅光量子點(diǎn)的替代材料。分別在
4、高溫、高濕度和長時(shí)間光照條件下,復(fù)合材料的穩(wěn)定性相對(duì)于類似組分的純量子點(diǎn)有非常顯著的提高。以CsPb0.75Mn0.25Cl3–Y作為光轉(zhuǎn)換材料的LED器件工作10小時(shí)后,光效并沒有明顯衰減。由紫外芯片、CsPb(Cl0.5,Br0.5)3–Y藍(lán)光復(fù)合材料和CsPb0.75Mn0.25Cl3–Y橙光復(fù)合材料組裝而成的WLED,其CIE坐標(biāo)為(0.34,0.36),相關(guān)色溫(CCT)為5336K,顯色指數(shù)(CRI)可達(dá)81。本論文表明鈣鈦礦量子點(diǎn)與分子篩復(fù)合材料具有更優(yōu)越的穩(wěn)定性,在光轉(zhuǎn)換LED照明以及背光顯示等領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞:鈣鈦礦量子點(diǎn);分子
5、篩;穩(wěn)定性;白光LED;復(fù)合材料IAbstractCsPbX3(X=Cl,Br,I)perovskitequantumdots(QDs)holdgreatpotentialforvariousphotoelectricapplicationsowingtotheirsuperioropticalproperties,suchastunableemissions,highquantumefficiency,andnarrowlinewidths.However,themajordrawbackofpoorstabilityandspontaneousionexc
6、hangeamongQDshindertheirapplication,forexample,asphosphorsinwhite-light-emittingdiodes(WLEDs).Here,afaciletwo-stepsynthesisprocedureisreportedforluminescentandcolor-tunableCsPbX3–zeolite-Ycompositephosphors,whereperovskiteQDsareencapsulatedintheporouszeolitematrix.Thezeoliteencapsul
7、ationreducesdegradationandimprovesthestabilityoftheQDsunderelevatedtemperatureandirradiationoflight.AWLEDisfabricatedusingtheCsPbX3–zeolite-Ycompositeswithoutionexchangeeffects,withCIEcolorcoordinatesof(0.38,0.37)andachieving114%ofNationalTelevisionStandardsCommittee(NTSC)and85%ofth
8、eITU-RRecommendatio