白光LED用全光谱碳量子点的制备及其光电性质的研究

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1、分类号：O6UDC：540学号：15451282247密级：公开温州大学硕士学位论文题目：白光LED用全光谱碳量子点的制备及其光电性质的研究作者姓名：张贻俊培养类型：学术型专业名称：化学研究方向：功能陶瓷材料化学指导教师：向卫东完成日期：2018年5月温州大学学位委员会温州大学学位论文独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得温州大学或其它教育机构的学位或证书而使

2、用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。论文作者签名：日期：年月日温州大学学位论文使用授权声明本人完全了解温州大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权温州大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本人在导师指导下完成的论文成果，知识产权归属温州大学。保密论文在解密后遵守此规定。论文作者签名：导师签名：

3、日期：年月日日期：年月日白光LED用全光谱碳量子点的制备及其光电性质的研究摘要作为一种新兴的碳纳米材料——发光碳量子点（CDs），由于其具有高耐光性，低毒性，以及优异的光学性质，已经引起了研究者的广泛关注。目前需要制备高量子产率（QY）和良好荧光稳定性的全光谱碳量子点才可以更好地应用于LED照明领域。本论文采用溶剂热法成功合成出全光谱CDs，并采用多种表征方法研究了全光谱CDs的微结构和发光性能。此外，为避免由团聚诱导的固态荧光淬灭，本论文制备了CDs基固态复合材料，并将其与蓝光InGaNLED芯片匹配，构建了LED

4、器件。具体内容如下：1.采用溶剂热法处理柠檬酸铵（AC）和乙二胺四乙酸（EDTA）等前驱体成功制备出一系列发光可调的全光碳点。在紫外灯下，这些CDs呈现出明亮的颜色，从深蓝色到红色。研究探讨了这些全光谱CDs的光致发光（PL）机理主要是受碳点表面的官能团影响，如C=O和C=N。其中，白光发射主要是因为能级间电子跃迁引起的不同发射光的重叠。此外，为了避免固态淬灭，通过聚酰胺-650（P-650）与全光谱CDs复合，结合简单的旋涂技术将CDs混合物涂敷在超薄玻璃表面，与另一片超薄玻璃复合后经热处理得到全光CDs基夹层荧光

5、玻璃，研究结果表明了全光CDs在LED和全光显示等方面有着潜在的应用前景。2.采用溶剂热法合成红光CDs后，首次将红光CDs分散在乙醇或N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基二甲氧基甲基硅烷（AEAPMS）中成功制备出白光CDs溶液。研究发现，红光CDs具有激发独立的荧光行为而白光CDs却具有激发依赖的荧光行为。所制备的白光CDs（WCDs）的量子产率（QY）分别为50.8%和57.1%。红光CDs的溶剂变色主要是因为红光CDs和溶剂分子之间的电荷转移，而溶剂进一步增大电荷载流子密I度并诱导电荷转移。该研究表明，白光CDs的

6、白光发射主要是CDs表面分布不同的表面态，其PL中心发射的多重光复合后为白光。此外，被AEAPMS钝化后的WCDs表现出优异的光学性能，且具有很好的成膜能力。结合简单的丝网印刷技术将WCDs溶液印刷在玻璃基质上经过热处理后得到白光CDs基玻璃薄膜。最后，将固态复合物与紫光芯片复合后制备成WLED器件，其相关参数为：优化的色坐标（CIE）为（0.33，0.34），显色指数（CRI）为51，相关色温（CCT）为6735K。因此，WCDs有望应用于照明和显示领域。关键词：全光碳量子点，白光碳量子点，荧光可调，白光LED，光

7、电性能IITHEPREPARATIONANDPHOTOELECTRICALPROPERTIESOFWHITEEMITTINGDIODESWITHFULLSPECTRALCARBONDOTSABSTRACTPhotoluminescentcarbondots(CDs),asanewemergentcarbonicnanomaterial,haveattractedmuchattentionduetotheirsuperiorpropertiessuchashighphotostability,lowtoxicity,a

8、swellasopticalproperties.Thereisahighdemandforhighquantumyield(QY)fullspectralCDswithastablefluorescenceperformanceforapplicationinlight-emittingdiodes(LED).Herein,fullspect