基于插層效應(yīng)激活碳點(diǎn)的室溫磷光及其應(yīng)用研究.pdf

1、有機(jī)磷光材料在光電應(yīng)用方面如太陽(yáng)能光伏、光催化反應(yīng)和分子傳感等領(lǐng)域具有廣闊的發(fā)展前景。有機(jī)磷光來(lái)源于三重態(tài)激子到基態(tài)的躍遷，此過(guò)程為自旋禁阻光輻射過(guò)程。為了提高室溫磷光材料發(fā)光效率，通常需要引入Pt，Au等貴金屬。然而，此方法不僅價(jià)格昂貴，并且具有生物毒性。盡管已有系列非貴金屬材料被應(yīng)用，但是這些非貴金屬幾乎沒(méi)有體現(xiàn)出自旋軌道耦合作用的貢獻(xiàn)，并且往往需要?jiǎng)傂缘墓虘B(tài)結(jié)晶、低溫等嚴(yán)苛的環(huán)境條件。作為一類(lèi)重要的無(wú)機(jī)層板材料，水滑石(LDHs)

2、具有有序排布的非貴金屬陣列結(jié)構(gòu)和獨(dú)特的二維限域空間。本論文基于LDHs材料，激活了碳點(diǎn)的室溫磷光，系統(tǒng)地研究了其發(fā)光機(jī)理。并探討了此類(lèi)復(fù)合室溫磷光材料在光學(xué)防偽和溫度傳感領(lǐng)域應(yīng)用。本論文研究?jī)?nèi)容如下:
　　1.以水滑石為“納米容器”，采用原位合成的方法，構(gòu)筑了碳點(diǎn)/水滑石復(fù)合材料。借助水滑石層板陣列的非貴金屬和雙重結(jié)構(gòu)限域作用協(xié)同激發(fā)了碳點(diǎn)的室溫磷光，獲得了一種高效的室溫磷光材料。一方面水滑石層板上有序排列的非貴金屬陣列提供了自旋

3、軌道耦合作用，增強(qiáng)了S1-Tn的系間竄越(ISC)速率;另一方面水滑石剛性限域的層板和層間環(huán)境抑制了三線態(tài)激子的非輻射躍遷，提高了T1-S0的輻射躍遷速率。
　　2.利用水滑石主體層板的二維限域微環(huán)境，抑制了石墨烯量子點(diǎn)Z軸方向的生長(zhǎng)，原位合成出單層石墨烯量子點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和理論計(jì)算結(jié)果表明，水滑石納米空間的堿催化作用有利于石墨烯量子點(diǎn)表面含氧官能團(tuán)的形成，進(jìn)而提升了石墨烯量子點(diǎn)/水滑石復(fù)合材料的熒光性能，激活了室溫磷光。此外，石墨