基于g-C3N4结构改性的量子点制备、发光特性及电致发光器件

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kldzn2004
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量子点发光二极管(QLED)电致发光器件已应用于透明显示、柔性显示领域,QLED把电能直接转化为光能的技术特性为获取有效光发射提供了新的技术手段,未来在紫外杀菌、工业固化等领域具有广阔发展前景。为了克服现有量子点材料中重金属污染和毒性的问题,论文以g-C3N4为主体材料,通过结构改性分别获得两种不同紫外量子点,并进一步就量子点荧光机理及其在显示器件中的应用展开研究。论文的内容及成果如下:(1)利用g-C3N4固体粉末为原料,通过插层剥离、逆向裂解的反应路线成功制备出发射波长峰值位于365nm的紫外发光量子点。紫外发光来源于g-C3N4基亚结构的协同作用,大π键解离,电子从δ*反键轨道返回基态未成键孤对电子(LP)状态,以LP-δ*电子跃迁辐射呈现紫外发光。利用直接在DMF溶液中超声、水热制备得到的紫外量子点成功制备出发射波长峰值为399 nm的QLED器件。(2)以三聚氰胺作为前驱体,选用不同硼源对g-C3N4进行结构改性,三乙胺-硼烷掺杂效果最佳。并对三乙胺-硼烷掺杂工艺进行优化,先低温后高温的分段灼烧工艺反应程度更深。在与三乙胺-硼烷掺杂过程中,微量掺杂可以增强样品结构刚度,荧光强度大大提升。掺杂程度进一步提升,电子在不同能级中跃迁获得不同发光,样品呈现优质白光(显色指数高达93.69%)。但是,由于刚性结构的破坏、B原子的进一步掺杂、更多的杂质能级引入及样品平面内有序排列的裂解发光强度被严重猝灭。相应的量子点溶液中小分子掺杂比例较粉末样品增多,展现更强的荧光效率,从而主导发光,发射主峰约为365 nm,均可均匀分散在有机溶液中从而应用于QLED器件。
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