白光LED用單一基質(zhì)碳點(diǎn)基熒光粉的制備與表征.pdf

1、具有成本低、壽命長(zhǎng)、高效低耗、顯色性好等優(yōu)點(diǎn)的白光發(fā)光二極管(WLED)以其優(yōu)異的能量轉(zhuǎn)換性能成為新一代固體照明的代表，也成為交叉學(xué)科間研究的熱點(diǎn)。目前，WLED技術(shù)已經(jīng)相對(duì)成熟并實(shí)現(xiàn)了商品化，但依然存在一些瓶頸問(wèn)題。其中之一就是熒光粉種類(lèi)的局限及性能不穩(wěn)定。熒光粉是實(shí)現(xiàn)高亮度、高效率和高顯色指數(shù)WLED的關(guān)鍵，但目前主流的稀土基熒光粉及量子點(diǎn)基熒光粉存在資源不可再生和環(huán)境不友好的問(wèn)題。本文旨在研究量子產(chǎn)率高、光穩(wěn)定性好、制備成本低且環(huán)

2、境友好的單一基質(zhì)碳點(diǎn)基熒光粉，以解決此問(wèn)題。具體內(nèi)容如下:
　　(1)以生物質(zhì)原料葡萄糖晶體為碳源，采用一步水熱法制備了粒徑均一、具有激發(fā)依賴水溶性熒光碳點(diǎn)(Water-soluble Carbon dots，W-CDs)?？疾炝似咸烟侨芤旱臐舛群头磻?yīng)時(shí)間對(duì)W-CDs熒光性能的影響，借助高分辨透射電子顯微鏡(HRTEM)、紅外光譜(FT-IR)、紫外-可見(jiàn)吸收光譜(UV-vis)和熒光光譜(PL)分析優(yōu)選出合成W-CDs的參數(shù)，并

3、研究了其熒光性能。結(jié)果表明:當(dāng)葡萄糖溶液濃度為25 mmol/L，水熱反應(yīng)時(shí)間8h，反應(yīng)溫度為180℃時(shí)，制備了W-CDs，粒徑5nm左右，熒光量子產(chǎn)率1.13％，紅綠藍(lán)比重55％。
　　(2)以生物質(zhì)原料檸檬酸銨為前驅(qū)體，采用一步微波輔助法，制備了水溶性的氮摻雜碳點(diǎn)(N-CDs)及氮磷共摻雜碳點(diǎn)(N，P-CDs)，考察了反應(yīng)時(shí)間及摻雜劑種類(lèi)對(duì)產(chǎn)物形貌、結(jié)構(gòu)及光學(xué)性能的影響。通過(guò)HRTEM表征其形貌和微觀結(jié)構(gòu);通過(guò)UV-vis分析

4、和PL分析表征其光學(xué)性能;通過(guò)FT-IR及X射線光電子能譜分析表征表面結(jié)構(gòu)及元素組成;通過(guò)TG分析得到其熱穩(wěn)定性能。得到制備N(xiāo)-CDs的優(yōu)化反應(yīng)參數(shù)為:采用5.000g的檸檬酸銨為前驅(qū)體于10mL水中，微波功率750 W條件下反應(yīng)140 s，得到粒徑在3-5 nm、熒光量子產(chǎn)率17％、紅綠藍(lán)比重60％、熱穩(wěn)定性較好、激發(fā)依賴的N-CDs;在此基礎(chǔ)上，考察不同的磷酸鹽摻雜劑對(duì)產(chǎn)物熒光性能的影響，得到制備N(xiāo)，P-CDs的優(yōu)化反應(yīng)參數(shù)為:5.