水热法合成Cu-In-Zn-S量子点及其荧光性能研究

发布时间：2021-10-19 20:28

　　通过水热法制备了Cu-In-Zn-S（CIZS）四元量子点,采用X射线衍射仪（XRD）、能谱仪（EDS）、透射电子显微镜（TEM）、荧光分光光度计（PL）研究了不同反应温度和Cu/In摩尔比对CIZS量子点的物相组成、显微形貌以及荧光性能的影响,同时利用傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）对CIZS量子点的表面性质进行表征。结果表明,量子点颗粒在水溶液中呈类球型并且具有良好的分散性,粒径大小为3～4 nm。合成的CIZS量子点具有优异的荧光性能,随着反应温度的升高,量子点的荧光强度逐渐增强;当反应温度为110℃时,量子点的荧光强度最高;然而,过高的反应温度造成了In₂S₃杂质相的形成,荧光强度随之降低。此外,随着Cu/In摩尔比的减小,CIZS量子点的发光峰位由675 nm蓝移至644 nm,同时量子点的荧光强度逐渐提高;当n（Cu）/n（In）=1∶7时,荧光强度达到最高值。同时,量子产率（QYs）达到最大值6.2%。基于CIZS量子点的LED成功实现发光,其中显色指数达81.2,发光效率为36.8 lm/W,表明了CIZS量子点在照明领域良... 

【文章来源】：人工晶体学报. 2020,49(03)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

不同反应温度制备CIZS量子点的XRD图谱

不同反应温度下制备CIZS量子点的TEM照片如图2所示。由图可知,所制备的量子点均呈类球形,并且具有良好的分散性。随着反应温度的逐渐升高,量子点的粒径从3 nm增加到4 nm;当反应温度增加到130 ℃时,量子点发生团聚现象。图3给出了不同反应温度制备CIZS量子点的荧光光谱。从图中可以看出,随着反应温度的升高,量子点的荧光强度呈先上升后下降的趋势。这主要是因为,升高反应温度有利于量子点的成核与生长,有助于量子点表面原子的重建,可有效钝化量子点的表面缺陷态,因而荧光强度得到显著的提高;同时随温度升高,量子点粒径增大,导致限域效应减弱,造成其发光峰位由651 nm红移至670 nm[12-13]。当反应温度升高至130 ℃时,样品在425 nm处出现In2S3发光峰[11],量子点的荧光强度随之降低,这与XRD结果相吻合。

图5给出了GSH和CIZS量子点的FT-IR光谱,从图中可以看出,在GSH中3 118 cm-1和3 025 cm-1对应着-NH3+中的N-H键的伸缩振动峰[14],在2 525 cm-1处为-SH的伸缩振动峰,1 595 cm-1和1 711 cm-1为羧基中C=O键的伸缩振动峰,1 535 cm-1为酰胺的N-H变形振动峰[15]。与GSH的红外图谱相比,量子点在2 525 cm-1处未观察明显的吸收峰,表明-SH与量子点具有配位作用[16]。同时量子点在1 599 cm-1和1 396 cm-1处存在羧基中C-O键的特征峰,表明量子点表面含有-COOH,CIZS量子点与配体GSH具有配位作用。图4 CIZS量子点的EDS图谱

【参考文献】：
期刊论文
[1]SiO2复合CsPbI3量子点提高其相稳定性和抗湿性[J]. 周江聪,欧阳清海,黄烽.  人工晶体学报. 2018(10)



本文编号：3445551