Ⅱ-Ⅵ族油溶性量子點(diǎn)的制備、修飾及應(yīng)用研究.pdf

1、Ⅱ-Ⅵ族量子點(diǎn)因其獨(dú)特的光學(xué)性質(zhì)和在生物醫(yī)學(xué)及光電器件等方面的良好應(yīng)用前景而受到廣泛的關(guān)注。本文從應(yīng)用的要求出發(fā)，主要對(duì)油溶性Ⅱ-Ⅵ族本征量子點(diǎn)和摻雜量子點(diǎn)的高效制備和量子點(diǎn)的二氧化硅修飾以及量子點(diǎn)在白光LED上的應(yīng)用進(jìn)行了研究，具體開展了以下工作:
　　 (1)在液體石蠟體系中，我們通過“連續(xù)前驅(qū)體注入法”在無膦條件下合成了CdSe/CdS/ZnS核/殼/殼量子點(diǎn)，成功實(shí)現(xiàn)了多殼結(jié)構(gòu)量子點(diǎn)的綠色高效制備。隨殼層的增加，所制備的

2、核殼量子點(diǎn)的熒光強(qiáng)度顯著提升，量子效率最高可以達(dá)到70％，同時(shí)抗光漂白性，熱穩(wěn)定性和提純過程中的膠體穩(wěn)定性也得到了很大改善。此外，我們還將“連續(xù)前驅(qū)體注入法”拓展到了近紅外核/雙殼結(jié)構(gòu)量子點(diǎn)的制備上，獲得了熒光發(fā)射波長(zhǎng)在625-850nm之間連續(xù)可調(diào)，最大熒光量子效率可以達(dá)到60％的CdSeTe/CdS/ZnS量子點(diǎn)。
　　 (2)我們首先通過一鍋法在液體石蠟體系中成功合成了CdS∶Cu量子點(diǎn)。獲得的CdS∶Cu量子點(diǎn)的熒光量子

3、效率在18％～30％之間，在紅光區(qū)有較強(qiáng)的發(fā)射，而吸收譜則位于近紫外和藍(lán)光區(qū)，因此不會(huì)對(duì)黃光和綠光產(chǎn)生吸收。我們可以通過控制體系的反應(yīng)溫度來調(diào)節(jié)CdS∶Cu量子點(diǎn)發(fā)射波長(zhǎng)。另外，通過在CdS∶Cu表面包覆ZnS殼層，CdS∶Cu量子效率可以提高到40％～50％，其光化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性也得到了改善。同時(shí)，我們還成功的在液體石蠟中以“形核摻雜”的形式制備了Mn∶ZnSe量子點(diǎn)，獲得的量子點(diǎn)在580nm左右有顯著的Mn摻雜峰，最高量子效率可

4、達(dá)26％?？刂芞nSe前驅(qū)體的多次注入和調(diào)節(jié)MnSe的生長(zhǎng)時(shí)間可以優(yōu)化產(chǎn)物的發(fā)光效率。此外，我們還對(duì)液體石蠟中Cu∶ZnSe量子點(diǎn)的制備進(jìn)行了初步探索，成功的在無膦條件下獲得了發(fā)光波長(zhǎng)從藍(lán)光到綠光可調(diào)的Cu∶ZnSe量子點(diǎn)。
　　 (3)采取優(yōu)化關(guān)鍵制備因素與有效后處理結(jié)合的方法改善量子點(diǎn)在二氧化硅修飾中熒光淬滅的問題。在反相微乳液法制備中，堿性催化劑對(duì)微球的粒徑形貌和熒光性能有很大的影響。我們以適當(dāng)濃度的甲胺溶液為催化劑制備了

5、粒徑均一的二氧化硅微球，其熒光強(qiáng)度最大能保持70％原始值。我們還研究了其他反應(yīng)條件的影響，以進(jìn)一步優(yōu)化制備。然后我們以熱處理結(jié)合紫外光活化作為后處理方法，進(jìn)一步改善了二氧化硅微球的熒光性能，其最終量子效率最高可達(dá)56％，光穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性也得到提高。最后我們對(duì)熒光增強(qiáng)的機(jī)制進(jìn)行了探討。
　　 (4)為嘗試解決傳統(tǒng)封裝方式中熒光材料過于集中靠近LED芯片的弊端，將量子點(diǎn)先均勻的分散在樹脂中再用于封裝，從而形成一種新型的復(fù)合物材料，

6、具有較好的抗光漂白和熱穩(wěn)定性。將含紅光CdSe雙殼量子點(diǎn)的樹脂復(fù)合物封裝于藍(lán)光LED芯片上，獲得了發(fā)光性能較好的紅光量子點(diǎn)LED，證實(shí)這種復(fù)合物可應(yīng)用于LED的封裝。用紅黃綠三色CdSe雙殼量子點(diǎn)/樹脂復(fù)合物封裝于藍(lán)光LED芯片，獲得RYGB四帶復(fù)合量子點(diǎn)白光LED，提高了光譜中紅光和人眼敏感的黃綠光成分，獲得了100mA激發(fā)電流下顯色指數(shù)88，色溫3865K，光效32lm/W的優(yōu)質(zhì)白光。將紅光CdS∶Cu/ZnS量子點(diǎn)與YAG∶Ce黃