CdSe/CdS核壳量子点复合材料合成及其在白光发光二极管中的应用
发布时间：2021-04-07 14:45
采用有机化学合成法,利用正三辛基膦（TOP）辅助的快速注入生长方法,改进传统的制备工艺,实现了CdSe/CdS厚壳层核壳（8.6 ML）量子点复合材料的合成制备,并对所合成的核、核壳量子点及其复合材料的晶格结构、形貌特点与发光性质进行了XRD、TEM、SEM、UV-Vis、PL表征和红光补偿效果测试。测试结果表明,CdSe核具有立方纤锌矿晶格结构;CdSe/CdS量子点复合材料直径为4575μm,呈菱形规则形貌,且颗粒分散性良好。采用该方法,可以提高量子产率,产率由4%（CdSe核）升至48%（CdSe/CdS核壳量子点）;可以增强激子态发光能力,CdSe/CdS核壳量子点复合材料的荧光强度约为CdSe核的13倍。将该材料与YAG∶Ce3+黄色荧光粉组合应用,获得了高光效（148.29 lm/W）、高显色指数（Ra为90.1,R9为97.0）的白光发光二级管,表明按照上述方法获得的CdSe/CdS核壳量子点复合材料在白光发光二极管中深红光波段具有较好的补偿效果。
【文章来源】：发光学报. 2017,38(08)北大核心EICSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
CdSe/CdS-WLED封装固化效果图
壳型量子点复合材料的制备称量200mg硅胶颗粒、50mL正己烷溶液置于100mL三口烧瓶中，持续加热搅拌至80℃，设定加热反应5h。然后注入200μL上述CdSe/CdS核壳型量子点溶液，加热至溶液全部挥干。将CdSe/CdS核壳型量子点复合材料清洗离心后，干燥成粉末，待用［15］。2．2．4WLED封装将实验合成的CdSe/CdS量子点粉末、荧光粉末与适量硅胶混合后，涂覆于蓝光LED芯片上，然后固化，如图1、图2所示。测试WLED的发光参数。图1CdSe/CdS-WLED封装固化效果图Fig．1PackagingandcuringeffectdiagramofCdSe/CdS-WLED图2CdSe/CdS-WLED点亮效果图Fig．2LightingeffectdiagramofCdSe/CdS-WLED3结果与讨论3．1量子点的表征图3为实验所得CdSe核及CdSe/CdS核壳量子点的XＲD图。CdSe核、CdSe/CdS核壳量子点的XＲD衍射峰均发生宽化现象［16］，所合成的CdSe核最强的3个衍射峰分别位于23．375°、26．352°、41．233°，与JCPDSNo．02-0330卡片比照，分别与CdSe立方纤锌矿晶体结构的23．771°、26．914°、41．784°衍射峰相对应，表明所获得的CdSe量子点为立方纤锌矿结构。CdSe/CdS核壳量子点3个衍射峰分别位于24．592°、26．312°、28．034°，与JCPDS卡片No．77-2306比照，与CdS的24．837°、26．535°、28．216°衍射峰相对应，表明随着壳层的包覆，CdSe/CdS量子点生长为具有CdS晶格结构的晶体［17］。图3CdSe核与CdSe/CdS核壳量子点的XＲD图Fig．3XＲDpatternsofCdSecoreandCdSe/CdScore-shellquantum-dots图4是合成的CdSe核、CdSe/CdS核壳量子点的透射电镜图。由图4可以看到，CdSe核量子点直径约为5nm;CdSe/CdS核壳量子点的直径约为11nm，呈现近乎球形的形貌，晶格分布有序，分散性较好，说明按照上述TOP辅助快?
子点的XＲD衍射峰均发生宽化现象［16］，所合成的CdSe核最强的3个衍射峰分别位于23．375°、26．352°、41．233°，与JCPDSNo．02-0330卡片比照，分别与CdSe立方纤锌矿晶体结构的23．771°、26．914°、41．784°衍射峰相对应，表明所获得的CdSe量子点为立方纤锌矿结构。CdSe/CdS核壳量子点3个衍射峰分别位于24．592°、26．312°、28．034°，与JCPDS卡片No．77-2306比照，与CdS的24．837°、26．535°、28．216°衍射峰相对应，表明随着壳层的包覆，CdSe/CdS量子点生长为具有CdS晶格结构的晶体［17］。图3CdSe核与CdSe/CdS核壳量子点的XＲD图Fig．3XＲDpatternsofCdSecoreandCdSe/CdScore-shellquantum-dots图4是合成的CdSe核、CdSe/CdS核壳量子点的透射电镜图。由图4可以看到，CdSe核量子点直径约为5nm;CdSe/CdS核壳量子点的直径约为11nm，呈现近乎球形的形貌，晶格分布有序，分散性较好，说明按照上述TOP辅助快速注入方法对CdSe进行无机修饰与包覆后，量子点的结晶度和分散性得到了提高。图5是CdSe/CdS核壳量子点复合材料的扫描电镜图。量子点复合材料直径为45～75μm，呈现菱形规则形貌，且具有良好的颗粒分散性。单层CdS厚度经验值为0．35nm［18］。由图4透射电镜测量结果可得，CdSe核量子点半径约为2．5nm，CdSe/CdS核壳量子点半径约为5．5nm。定义层数为:
【参考文献】：
期刊论文
[1]高效、稳定Ⅱ-Ⅵ族量子点发光二极管（LED）的研究进展[J]. 柳杨,刘志伟,卞祖强,黄春辉. 无机化学学报. 2015(09)
[2]白光LED远程荧光粉技术研究进展与展望[J]. 周青超,柏泽龙,鲁路,钟海政. 中国光学. 2015(03)
[3]壳层相关的CdSe核/壳量子点发光的热稳定性[J]. 陈肖慧,袁曦,华杰,赵家龙,李海波. 发光学报. 2014(09)
[4]远程荧光体白光发光二极管的发光性能[J]. 肖华,吕毅军,朱丽虹,王阳夏,陈国龙,高玉琳,林思琪,徐云鑫. 光子学报. 2014(05)
[5]CdSe/CdS核壳型量子点的合成及其在白光LED的应用[J]. 许献美,吴亮亮,郭晋芝,周立亚. 河北师范大学学报(自然科学版). 2012(06)
[6]Ⅱ-Ⅵ族半导体量子点及其聚合物纳米复合材料的制备[J]. 黄玉刚,朱祖钊,李光吉,陈旭东. 合成材料老化与应用. 2008(03)
[7]硒化镉发光量子点的制备及其在有机发光器件中的应用(英文)[J]. 刘弘伟,LASKAR IR,黄静萍,陈登铭. 发光学报. 2005(03)
[8]水热法合成CdS/ZnO核壳结构纳米微粒[J]. 孙聆东,付雪峰,钱程,廖春生,严纯华. 高等学校化学学报. 2001(06)
博士论文
[1]高显色白光LED用荧光粉的合成和光谱研究[D]. 沈常宇.浙江大学 2009
本文编号：3123690
【文章来源】：发光学报. 2017,38(08)北大核心EICSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
CdSe/CdS-WLED封装固化效果图
壳型量子点复合材料的制备称量200mg硅胶颗粒、50mL正己烷溶液置于100mL三口烧瓶中，持续加热搅拌至80℃，设定加热反应5h。然后注入200μL上述CdSe/CdS核壳型量子点溶液，加热至溶液全部挥干。将CdSe/CdS核壳型量子点复合材料清洗离心后，干燥成粉末，待用［15］。2．2．4WLED封装将实验合成的CdSe/CdS量子点粉末、荧光粉末与适量硅胶混合后，涂覆于蓝光LED芯片上，然后固化，如图1、图2所示。测试WLED的发光参数。图1CdSe/CdS-WLED封装固化效果图Fig．1PackagingandcuringeffectdiagramofCdSe/CdS-WLED图2CdSe/CdS-WLED点亮效果图Fig．2LightingeffectdiagramofCdSe/CdS-WLED3结果与讨论3．1量子点的表征图3为实验所得CdSe核及CdSe/CdS核壳量子点的XＲD图。CdSe核、CdSe/CdS核壳量子点的XＲD衍射峰均发生宽化现象［16］，所合成的CdSe核最强的3个衍射峰分别位于23．375°、26．352°、41．233°，与JCPDSNo．02-0330卡片比照，分别与CdSe立方纤锌矿晶体结构的23．771°、26．914°、41．784°衍射峰相对应，表明所获得的CdSe量子点为立方纤锌矿结构。CdSe/CdS核壳量子点3个衍射峰分别位于24．592°、26．312°、28．034°，与JCPDS卡片No．77-2306比照，与CdS的24．837°、26．535°、28．216°衍射峰相对应，表明随着壳层的包覆，CdSe/CdS量子点生长为具有CdS晶格结构的晶体［17］。图3CdSe核与CdSe/CdS核壳量子点的XＲD图Fig．3XＲDpatternsofCdSecoreandCdSe/CdScore-shellquantum-dots图4是合成的CdSe核、CdSe/CdS核壳量子点的透射电镜图。由图4可以看到，CdSe核量子点直径约为5nm;CdSe/CdS核壳量子点的直径约为11nm，呈现近乎球形的形貌，晶格分布有序，分散性较好，说明按照上述TOP辅助快?
子点的XＲD衍射峰均发生宽化现象［16］，所合成的CdSe核最强的3个衍射峰分别位于23．375°、26．352°、41．233°，与JCPDSNo．02-0330卡片比照，分别与CdSe立方纤锌矿晶体结构的23．771°、26．914°、41．784°衍射峰相对应，表明所获得的CdSe量子点为立方纤锌矿结构。CdSe/CdS核壳量子点3个衍射峰分别位于24．592°、26．312°、28．034°，与JCPDS卡片No．77-2306比照，与CdS的24．837°、26．535°、28．216°衍射峰相对应，表明随着壳层的包覆，CdSe/CdS量子点生长为具有CdS晶格结构的晶体［17］。图3CdSe核与CdSe/CdS核壳量子点的XＲD图Fig．3XＲDpatternsofCdSecoreandCdSe/CdScore-shellquantum-dots图4是合成的CdSe核、CdSe/CdS核壳量子点的透射电镜图。由图4可以看到，CdSe核量子点直径约为5nm;CdSe/CdS核壳量子点的直径约为11nm，呈现近乎球形的形貌，晶格分布有序，分散性较好，说明按照上述TOP辅助快速注入方法对CdSe进行无机修饰与包覆后，量子点的结晶度和分散性得到了提高。图5是CdSe/CdS核壳量子点复合材料的扫描电镜图。量子点复合材料直径为45～75μm，呈现菱形规则形貌，且具有良好的颗粒分散性。单层CdS厚度经验值为0．35nm［18］。由图4透射电镜测量结果可得，CdSe核量子点半径约为2．5nm，CdSe/CdS核壳量子点半径约为5．5nm。定义层数为:
【参考文献】：
期刊论文
[1]高效、稳定Ⅱ-Ⅵ族量子点发光二极管（LED）的研究进展[J]. 柳杨,刘志伟,卞祖强,黄春辉. 无机化学学报. 2015(09)
[2]白光LED远程荧光粉技术研究进展与展望[J]. 周青超,柏泽龙,鲁路,钟海政. 中国光学. 2015(03)
[3]壳层相关的CdSe核/壳量子点发光的热稳定性[J]. 陈肖慧,袁曦,华杰,赵家龙,李海波. 发光学报. 2014(09)
[4]远程荧光体白光发光二极管的发光性能[J]. 肖华,吕毅军,朱丽虹,王阳夏,陈国龙,高玉琳,林思琪,徐云鑫. 光子学报. 2014(05)
[5]CdSe/CdS核壳型量子点的合成及其在白光LED的应用[J]. 许献美,吴亮亮,郭晋芝,周立亚. 河北师范大学学报(自然科学版). 2012(06)
[6]Ⅱ-Ⅵ族半导体量子点及其聚合物纳米复合材料的制备[J]. 黄玉刚,朱祖钊,李光吉,陈旭东. 合成材料老化与应用. 2008(03)
[7]硒化镉发光量子点的制备及其在有机发光器件中的应用(英文)[J]. 刘弘伟,LASKAR IR,黄静萍,陈登铭. 发光学报. 2005(03)
[8]水热法合成CdS/ZnO核壳结构纳米微粒[J]. 孙聆东,付雪峰,钱程,廖春生,严纯华. 高等学校化学学报. 2001(06)
博士论文
[1]高显色白光LED用荧光粉的合成和光谱研究[D]. 沈常宇.浙江大学 2009
本文编号：3123690
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/3123690.html
