高效固态发光碳点的制备与应用

发布时间：2020-12-30 03:48

　　碳点（CDs）由于其独特的发光特性、良好的生物相容性、低毒性和良好的光稳定性等特性在近年来被广泛关注。这些特性使其在光电器件、生物成像和肿瘤治疗等领域拥有潜在的应用价值。碳点表面丰富的羧基、羟基和胺基等亲水性官能团使其具有良好的水溶性,在溶液中具有强发光特性。然而碳点在固态下会由于聚集诱导荧光淬灭而不发光,极大地抑制了其在固态照明等领域的应用。本文以碳点为研究对象,针对大多数碳点存在的聚集荧光淬灭问题,以将碳点分散在石墨相氮化碳（g-C₃N₄）网格中克服聚集荧光淬灭为设计思路,利用微波辅助加热法原位制备碳点和石墨相氮化碳,最终得到高荧光量子效率绿光发射碳点基复合物荧光粉,并以此为光转换层实现高光效WLED器件。具体工作如下:1.制备固态发光碳点@石墨相氮化碳（CDs@g-C₃N₄）。以柠檬酸和尿素为前驱体材料,通过两步微波辅助加热法原位合成固态发光CDs@g-C₃N₄复合物荧光粉,通过调控柠檬酸和尿素的比例可以调节碳点的负载量,当碳点负载量为1 wt%时,... 

【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)吉林省

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题的研究背景与意义
    1.2 碳点的基本结构
    1.3 碳点的发光机理研究
        1.3.1 尺寸依赖的本征态发光
        1.3.2 表面态发光
        1.3.3 荧光分子或荧光基团
    1.4 碳点的应用研究
        1.4.1 碳点在溶液中发光的应用
        1.4.2 碳点在固态下发光的应用
    1.5 本文的主要研究内容
第2章 碳点的合成方法及表征手段
    2.1 碳点的合成方法
        2.1.1 激光消融法
        2.1.2 电化学合成法
        2.1.3 纳米刻蚀法
        2.1.4 水热/溶剂热法
        2.1.5 微波法
        2.1.6 其他制备法
    2.2 碳点的测试表征
        2.2.1 原子力显微镜
        2.2.2 扫描电子显微镜和透射电子显微镜
        2.2.3 X射线衍射
        2.2.4 X射线光电子能谱
        2.2.5 紫外-可见吸收光谱和荧光光谱
    2.3 本章小结
第3章 碳点@石墨相氮化碳复合材料的制备
    3.1 引言
    3.2 材料与仪器设备
        3.2.1 实验材料
        3.2.2 实验仪器
    3.3 实验方法
        3.3.1 碳点的合成
        3.3.2 石墨相氮化碳的合成
        3.3.3 碳点@石墨相氮化碳复合物的制备
        3.3.4 碳点/石墨相氮化碳复合物的制备
    3.4 结果与讨论
        3.4.1 绿光发射碳点
        3.4.2 石墨相氮化碳
        3.4.3 碳点@石墨相氮化碳复合材料的表征
        3.4.4 碳点@石墨相氮化碳复合材料的发光机理
        3.4.5 微波法和物理混合法制备碳点石墨相氮化碳复合物对比
    3.5 本章小结
第4章 碳点基白光发光二极管
    4.1 引言
    4.2 实验部分
    4.3 结果与讨论
    4.4 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 未来展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果



本文编号：2946926