无溶剂法大量制备高效红光碳点及其在白光器件中的应用
2021-06-29周旋旋张子慧夏坤林赵云鹏
高等学校化学学报 2021年6期
丁 辉,周旋旋,张子慧,夏坤林,赵云鹏
(中国矿业大学化工学院,煤炭加工与高效洁净利用教育部重点实验室,徐州 221116)
作为一类新兴的纳米发光材料,碳点通常具有原料廉价易得、制备方法简单多样、荧光稳定、能带可调、电子迁移率高和毒性低等优点[1~5],在发光器件特别是白光二极管(LED)领域显示出巨大的应用前景[6~8].目前构建基于碳点的白光器件主要是通过覆盖黄色荧光碳点到蓝光GaN 二极管芯片上来实现.但这类白光器件由于在红光区域的发光强度较弱,存在相关色温(CCT)高和颜色指数(CRI)低的性质缺陷,导致在长期使用时会加重眼睛的不适感和疲劳感,严重阻碍了其在室内照明中的广泛应用.因此,合成出在红光区间具有强烈发射的荧光碳点对于构筑接近自然光的白光二极管具有重要意义.最近3年来,一些课题组通过改变碳源和反应条件,采用柱色谱分离等方法成功实现了高效红光碳点(R-CDs)的制备[9~11],但这些样品仍然存在着在发射波长远离650 nm的近红外区域和量子产率偏低等缺陷,且发光机制尚不明确.与此同时,反应中所使用的大量的有毒溶剂也给R-CDs的合成带来了反应体系压力高、制备成本高和废液排放量大等问题,严重不符合目前提倡的绿色、经济、安全的生产理念[12].因此,寻找一种无溶剂参与并且产率较高的R-CDs合成路径对于推进碳点在发光器件中的实际应用至关重要.
本文以邻苯二胺和2,5-二氨基苯磺酸为碳源,以三氯化……
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