我们利用核壳结构量子点的思路,通过二次加锌技术使ZnCdS:Mn量子点表面再生成一层ZnS壳层,合成ZnCdxS:Mn/ZnS (0≤x<1)核壳结构量子点量子效率超过20%,并具有高的荧光稳定性,我们利用镉离子含量对量子点发光特性的影响从而用量子点改装蓝光LED,提高了LED的流明度,结果表明了所合成的量子点在电致发光领域的潜在应用价值。
量子点在能源和生命科学领域有巨大应用前景,而掺杂量子点相比于传统量子点具有热稳定性高,毒性低等特点,是近来的研究热点之一。水热法合成量子点具有成本低,易操作,且分散性,水溶性好等优势,但其产品往往容易出现尺寸大小不一,表面结构不够稳定,不能长久保存,容易团聚,量子效率不够高等缺点。
我们利用多次加锌制备核壳结构量子点的技术成功实现了水热法制备高量子效率ZnCdS:Mn/ZnS量子点,其荧光效率超过20%,尺寸在4—6nm之间,分散性良好。核壳结构技术的实现很好的钝化量子点的表面缺陷,大大降低了其非辐射衰减,有效的提高了激子与Mn2+之间的能量传递效率,使得其荧光效率在ZnCdS:Mn核量子点基础上提高了21倍,在室温下的保存期期由ZnCdS:Mn核量子点的几个小时提高到ZnCdS:Mn/ZnS的一年以上;而且ZnCdS:Mn/ZnS系列量子点的吸收带边可以通过控制Cd2+ 的浓度而改变。因此,我们利用ZnCd0.5S:Mn/ZnS量子点改装了紫光LED,大大提高了LED的流明度,表明了所合成的量子点在电致发光领域的应用价值。而量子点发出的是冷荧光,用其改造的LED相比于当今照明工具而言,其热辐射和污染都小很多,成为目前节能及环保领域的研究热点。
第十二届“挑战杯”作品 三等奖
1.2010年2月6号发表于SCI期Chemical Physics Letters(影响因子2.3);
2.2010年8月31号通过国家知识产权局发明专利初审。