白光LED用單一基質(zhì)碳點基熒光粉的制備與表征.pdf

1、具有成本低、壽命長、高效低耗、顯色性好等優(yōu)點的白光發(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。目前，WLED技術(shù)已經(jīng)相對成熟并實現(xiàn)了商品化，但依然存在一些瓶頸問題。其中之一就是熒光粉種類的局限及性能不穩(wěn)定。熒光粉是實現(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基熒光粉存在資源不可再生和環(huán)境不友好的問題。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)碳點基熒光粉，以解決此問題。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(Water-soluble Carbon dots，W-CDs)?？疾炝似咸烟侨芤旱臐舛群头磻?yīng)時間對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)時間8h，反應(yīng)溫度為180℃時，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(N-CDs)及氮磷共摻雜碳點(N，P-CDs)，考察了反應(yīng)時間及摻雜劑種類對產(chǎn)物形貌、結(jié)構(gòu)及光學(xué)性能的影響。通過HRTEM表征其形貌和微觀結(jié)構(gòu);通過UV-vis分析

4、和PL分析表征其光學(xué)性能;通過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TG分析得到其熱穩(wěn)定性能。得到制備N-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產(chǎn)物熒光性能的影響，得到制備N，P-CDs的優(yōu)化反應(yīng)參數(shù)為:5.