碳纳米点发光性质调控及其在发光二极管中的应用

发布时间：2021-11-04 14:33

　　碳点（CDs）作为一种发光材料,具有制备简单、光学性能优越、生物相容性好、低毒性等优点,在生物医学成像、传感器、储能和发光器件等方面具有广泛的应用前景。特别是近年来有关室温磷光的CDs报道在很大程度上扩大了其应用前景。然而,CDs的荧光机理尚不清楚,限制了其进一步的实际应用,并且如何有效地调控和提高CDs的光致发光性能,包括可调的光致发光、长波长范围内的高荧光量子效率和自猝灭抵制能力,仍然是一个研究热点问题。此外,有关CDs室温磷光发射波长的报道都局限于蓝光或绿光区域,低于540 nm,并且这些CDs的室温磷光材料发射强度非常低,但目前为止调节CDs室温磷光发射和提高发射强度的方法一直没有被报道。根据上述内容,我对以柠檬酸和尿素合成的CDs的荧光机理做了详细探讨,最后得出不同的荧光发射来自于CDs的本征态和表面态的共同作用。然后我们提出一种有效的方法对CDs进行修饰以求获得CDs高效的白光和红光发射。最后,我们提出利用种子生长法合成荧光和室温磷光可调的CDs,并且通过逐步修饰去增强CDs的室温磷光发射强度。除此以外,我们也探讨了CDs在白光二极管（WLED）中的应用。具体来讲,本文的工... 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：130 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 碳点的分类和特性
        1.1.1 碳点的分类
        1.1.2 碳点的特性
    1.2 碳点的发光研究
        1.2.1 碳点的荧光机理研究
        1.2.2 碳点的荧光研究进展
        1.2.3 碳点的室温磷光研究进展
    1.3 碳点的应用
        1.3.1 生物相关领域
        1.3.2 光电能源设备
        1.3.3 信息保护
    1.4 本文设计思路
    参考文献
第二章 表面修饰研究碳点发光机理及其应用
    2.1 前言
    2.2 实验部分
        2.2.1 材料
        2.2.2 原始CDs的制备
        2.2.3 氧化CDs和还原CDs的制备
        2.2.4 不同pH值的原始CDs溶液的制备
        2.2.5 CD/PVP复合膜的制备
        2.2.6 表征
    2.3 结果与讨论
    2.4 结论
    参考文献
第三章 表面修饰获得高效白光碳点及其在发光二极管中的应用..
    3.1 前言
    3.2 实验部分
        3.2.1 材料
        3.2.2 合成原始CDs
        3.2.3 不同碳烷基链长修饰原始CDs
        3.2.4 制备不同浓度CTAB修饰的原始CDs
        3.2.5 制备CDs固体薄膜
        3.2.6 制备CDs粉末
        3.2.7 制备PVP-CD薄膜:S1,S2,S3,S
        3.2.8 表征
    3.3 结果和讨论
        3.3.1 原始CDs的基本表征TEM、Raman、XPS和 FT-IR
        3.3.2 原始CDs光学性质的研究
        3.3.3 CD-CTAB的基本表征
        3.3.4 CD-CTAB水溶液荧光增强机理研究
    3.4 总结
    参考文献
第四章 分步修饰获得高效红光碳点以及其在发光二极管中的应用
    4.1 前言
    4.2 实验部分
        4.2.0 材料
        4.2.1 原始CDs的制备及CDs的逐步表面修饰
        4.2.2 实验对比CDs的制备
        4.2.3 蓝光和绿光CDs的制备
        4.2.4 紫外泵浦CDs荧光粉WLEDs的制备
        4.2.5 CDs修饰WLEDs的制备
        4.2.6 表征
    4.3 结果和讨论
        4.3.1 合成示意图
        4.3.2 TEM、FT-IR和 zeta电位分析
        4.3.3 原始CDs发光起源的研究
        4.3.4 表面修饰的获得高效红光CDs
        4.3.5 高效红色发光CDs-M3 固态薄膜
        4.3.6 基于蓝色/绿色CDs和 CDs-M3 的紫外泵浦暖白光LED和商用YAG基白光LED的 CCT和 CRI的改进
    4.4 结论
    参考文献
第五章 基于种子生长法合成光谱可调固态荧光和室温磷光碳点..
    5.1 前言
    5.2 实验部分
        5.2.1 材料
        5.2.2 仪器设备
        5.2.3 碳点的制备
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 碳点的形貌和结构表征
        5.3.2 种子生长法机理研究
        5.3.3 碳点光谱表征及应用
        5.3.4 室温磷光碳点的研究以及应用
    5.4 结论
    参考文献
第六章 分步修饰获得高效绿光和橙光发射室温磷光碳点
    6.1 前言
    6.2 实验部分
        6.2.1 材料
        6.2.2 种子CDs的制备
        6.2.3 CD1,CD2,和 CD3粉末的制备
        6.2.4 熔融尿素修饰CDs的制备
        6.2.5 CD2-PEG,CD2-PVA和 CD2-PMMA的制备
        6.2.6 基于CDs的 WLED的制备
    6.3 结果与讨论
        6.3.1 合成示意图
        6.3.2 CD1 样品的制备及表征
        6.3.3 通过CEE效应和种子生长方法对碳点RTP发射进行调控
        6.3.4 通过用熔融尿素进行修饰进一步去增强CDs的 RTP发射强度
        6.3.5 基于uCD3 的白光LED及其在数据安全中的应用
    6.4 结论
    参考文献
第七章 总结和展望
    7.1 尿素和柠檬酸体系碳点发光的起源
    7.2 表面修饰获得高效白光碳点及其在白光二极管中的应用
    7.3 分步修饰获得高效红光碳点以及其在发光二极管中的应用
    7.4 基于种子生长法合成光谱可调的固态荧光和室温磷光碳点
    7.5 分步修饰获得高效绿光和橙光发射室温磷光碳点
    7.6 展望
作者简介
攻读博士期间发表的学术论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]Crystallization-induced phosphorescence of benzils at room temperature[J]. GONG YongYang,TAN YeQiang,LI Hong,ZHANG YiRen,YUAN WangZhang,ZHANG YongMing,SUN JingZhi,TANG Ben Zhong.  Science China（Chemistry）. 2013(09)



本文编号：3475923