合肥工业大学科研团队成功合成高荧光铯铅卤钙钛矿量子点

2016年12月08日 15:27 来源:

    中新安徽网12月8日电 (通讯员周慧 记者吴兰) 近日,合肥工业大学科研团队,采用不同极性的醚类溶剂和热注射方法,在较低的反应温度下成功合成出高荧光的铯铅卤钙钛矿量子点,为动力学控制合成高质量的全无机钙钛矿量子点提供了新的反应路线和理论指导。该研究成果发表在材料领域国际著名期刊《先进功能材料》(Adv. Func. Mater。)上。

    全无机铯铅卤钙钛矿量子点由于具有发射谱线窄,量子产率高和全可视光光谱发射等优异的光学性能,在光电器件中具有广阔的应用前景。目前,由于合成反应速度的影响,很难实现对钙钛矿量子点合成形核生长过程的调控,难以实现动力学控制合成。该校材料科学与工程学院蒋阳教授课题组与香港城市大学张文军教授合作,巧妙地通过改变溶剂极性和反应温度,对钙钛矿量子点形核生长的动力学过程进行了探索。研究分别采用了极性依次增大的几种不同醚类溶剂作为反应溶剂来合成全无机钙钛矿量子点,并于较低的合成温度下进行反应。

    研究结果表明,在醚类体系中,钙钛矿量子点的形核生长过程涉及到取向吸附生长机制,并且首次证实了溶剂极性和反应温度对量子点形核生长的协同作用。研究发现,当使用低极性溶剂来合成量子点时,可以有效的控制量子点的生长,获得的高质量量子点具有宽广且可调的发射谱线,窄的发射半峰宽和非常高的量子产率等优点。研究同时提出了受拉默尔(Lamer)和取向吸附生长机制同时控制的形核生长模型。据介绍,该研究合成的高绿色荧光的铯铅卤钙钛矿量子点同红色荧光粉封装在蓝光氮镓铟芯片中后,制备出的白光发光二极管可以呈现出显色指数高达93.2,色温为5447K的白光发射光谱,性能优异。与传统荧光粉白光发光二极管一般在85的显色指数左右相比,该钙钛矿白光发光二极管的显色指数有了显著提高。

    以上研究得到了国家自然科学基金,脉冲功率强激光技术国家重点实验室开放基金和教育部高等学校博士学科专项研究基金的资助。

编辑:成展鹏

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