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《钙钛矿量子点与分子筛复合材料的制备与性能研究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、硕士学位论文钙钛矿量子点与分子筛复合材料发光性能的制备与性能研究作者姓名孙佳奕学科专业材料学指导教师叶柿教授所在学院材料科学与工程学院论文提交日期2018年6月ThePreparationandPropertiesofPerovskiteQuantumDotsConfinedinZeolitesADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate:SunJiayiSupervisor:Prof.YeShiSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China摘要CsPbX
2、3(X=Cl,Br,I)钙钛矿量子点(QDs)由于其优异的光学性质,如发光在整个可见光范围内可调、量子效率高和发光峰窄等特点,在光电领域具有巨大的潜在应用前景。然而,钙钛矿量子点的稳定性较差以及器件应用中不同种类量子点间的卤素离子会发生交换等缺点限制了它们的实际应用,如作为荧光材料在白光发光二极管(WLED)中的应用。针对以上问题,本论文拟用多孔分子筛复合量子点的方法改进钙钛矿量子点材料性能。为了克服此三元组分量子点中Cs+/Pb2+阳离子在与分子筛内阳离子进行交换合成时存在的强静电排斥作用,我们采用一种简便的两步合成法,即先在水溶液中把Cs+交换进分子筛,然
3、后在有机溶液中把PbX2扩散进入分子筛。本方法使钙钛矿量子点在分子筛孔道内原位生成,获得钙钛矿量子点与分子筛的复合材料(CsPbX3–Y)。实验结果表明,分子筛的复合提高了钙钛矿量子点的温度猝灭效应和光辐照下的稳定性。由蓝光LED芯片与绿光复合材料、红光量子点组装而成的WLED器件,能有效避免红/绿光量子点间的离子交换效应。此器件对应的CIE色坐标为(0.38,0.37),色域可覆盖NTSC标准的114%、Rec.2020标准的85%。针对含碘钙钛矿量子点在光照下极易分解的缺点,进一步通过Mn2+掺杂CsPbCl3复合分子筛材料作为红光量子点的替代材料。分别在
4、高温、高湿度和长时间光照条件下,复合材料的稳定性相对于类似组分的纯量子点有非常显著的提高。以CsPb0.75Mn0.25Cl3–Y作为光转换材料的LED器件工作10小时后,光效并没有明显衰减。由紫外芯片、CsPb(Cl0.5,Br0.5)3–Y蓝光复合材料和CsPb0.75Mn0.25Cl3–Y橙光复合材料组装而成的WLED,其CIE坐标为(0.34,0.36),相关色温(CCT)为5336K,显色指数(CRI)可达81。本论文表明钙钛矿量子点与分子筛复合材料具有更优越的稳定性,在光转换LED照明以及背光显示等领域具有潜在的应用前景。关键词:钙钛矿量子点;分子
5、筛;稳定性;白光LED;复合材料IAbstractCsPbX3(X=Cl,Br,I)perovskitequantumdots(QDs)holdgreatpotentialforvariousphotoelectricapplicationsowingtotheirsuperioropticalproperties,suchastunableemissions,highquantumefficiency,andnarrowlinewidths.However,themajordrawbackofpoorstabilityandspontaneousionexc
6、hangeamongQDshindertheirapplication,forexample,asphosphorsinwhite-light-emittingdiodes(WLEDs).Here,afaciletwo-stepsynthesisprocedureisreportedforluminescentandcolor-tunableCsPbX3–zeolite-Ycompositephosphors,whereperovskiteQDsareencapsulatedintheporouszeolitematrix.Thezeoliteencapsul
7、ationreducesdegradationandimprovesthestabilityoftheQDsunderelevatedtemperatureandirradiationoflight.AWLEDisfabricatedusingtheCsPbX3–zeolite-Ycompositeswithoutionexchangeeffects,withCIEcolorcoordinatesof(0.38,0.37)andachieving114%ofNationalTelevisionStandardsCommittee(NTSC)and85%ofth
8、eITU-RRecommendatio