卤素钙钛矿发光材料的制备及稳定性研究

来源 :华东师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:SoDoLa
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
卤素钙钛矿是一类性能优异的半导体材料,具有光吸收系数大,可调的直接带隙,载流子迁移率高,缺陷容忍度高,以及制备简单等优点,在现代光电子领域具有广泛的应用。2014年MAPb X3钙钛矿纳米晶的合成被Perez-Prieto’等人首次报道后,陆续开发出了很多制备卤素钙钛矿纳米晶的技术,如热注入法、配体辅助再沉淀法,这些溶液制备方法通常需要有毒的极性溶剂来溶解化学前驱体,或需要高温以确保形成高度结晶的产物。另外,此前报道的卤素钙钛矿大多含有毒的铅元素,会造成环境污染,而且铅卤素钙钛矿对光、氧、热、湿气极为敏感,稳定性较差,局限了卤素钙钛矿的应用。因此开发简单实用,不需要有机溶剂的制备方法以及设计新型无毒/低毒的卤素钙钛矿发光材料成为当前研究的热点。针对以上问题,本论文开展了以下工作:1.在有机-无机杂化卤素钙钛矿中,光电性能主要取决于无机半导体并受有机组分的调控。我们使用三甲基溴甲基溴化铵(TMBM-Br),和溴化铅为原料,在环境条件下不添加任何包裹试剂,通过简单研磨制备了发光的钙钛矿材料(TMBM)Pb Br3,其发光峰位于498 nm。与MAPb Br3相比,发光波长蓝移,表明A位阳离子中的卤代有机成分引起了发光波长的蓝移。此外,在制备过程中加入一定量的水和甲醇,可以增强(TMBM)Pb Br3纳米晶的荧光强度。当在0.1 mmol的原料中加入40μL水和100μL甲醇时荧光强度最大,量子产率分别达到7.6%和4.7%,为未添加时的2~3倍,推测其原因是少量水和甲醇的加入对纳米晶的表面缺陷起到了钝化的作用。(TMBM)Pb Br3纳米晶的发光波长可以通过掺杂少量氯离子来改变。2.通过热注入法合成发光的无铅卤化物双钙钛矿Rb2Ag In Cl6纳米晶。在对前驱体中配体辛胺的浓度进行优化后,Rb2Ag In Cl6纳米晶的量子产率可达到58%。Rb2Ag In Cl6纳米晶具有良好的稳定性,由于纳米晶的自组装作用,其荧光量子产率在放置24小时后增加到99%,且在放置15天后荧光量子产率仍然维持在84%。其原因可能是水分子参与形成了In OCl保护壳层,从而增强了Rb2Ag In Cl6纳米晶的荧光稳定性。另外,我们还研究了基于不同链长的烷基胺配体制备的无铅卤化物双钙钛矿Rb2Ag In Cl6纳米晶的光学性质。发现以不同链长的胺为配体得到的纳米晶的性质基本相似,具有良好的稳定性。3.经简单的配体辅助再沉淀法制备了具有优异热和紫外光照稳定性的MAPb Br3/γ-环糊精核壳结构量子点,其出色的稳定性是由于γ-环糊精对MAPb Br3纳米晶的包裹作用。除此之外,γ-环糊精出色的生物相容性让MAPb Br3/γ-环糊精纳米晶在生命医疗领域有了一定的应用价值。
其他文献
学位
学位
热带气旋(飓风)是全球发生频率最高、危害最为严重的自然灾害之一,及时把握其中心位置、强度、结构等信息,对于热带气旋天气的预报以及灾害防御管理工作具有重要意义。随着人工智能的发展,深度学习的各类方法在解决非线性问题、图像识别等方面显示出了较强的能力,但目前这些方法在飓风强度估算上的应用研究仍然较少。此外,当前制约飓风强度估算精度的主要原因是缺乏真实的观测资料,而在大西洋有丰富的飞机观测资料可以用于检
学位
电介质储能电容器具有极快的充/放电速率,在脉冲放电、功率调节等电子设备中有着广泛的应用。其中,以薄膜材料作为电介质层的储能电容器非常有利于电子器件的小型化与集成化,但与电化学电容器、电池等其他储能器件相比,目前存在着能量密度相对较低的问题。因此,有必要对影响电介质储能器件性能的主要因素进行研究,并有针对性地改进器件结构和制备工艺。原子层沉积(ALD)技术作为一种基于自限制饱和吸附的薄膜制备技术,可
超大规模集成电路遵循摩尔定律向前推进,纳米片环栅场效应晶体管(NSFET)有望成为3nm技术节点的核心器件。电路-器件-工艺协同优化(DTCO)设计是通过评估环振等基准电路的功耗、性能与面积(PPA)表征器件驱动与寄生特性,进而优化电路与器件性能,目前已成为深纳米工艺代器件设计研究的关键手段。本文聚焦3nm技术节点,提出了一种优化的DTCO设计流程,并基于此实现了NSFET关键结构的折衷优化。本文
学位
学位
翻开古今中外的历史长卷,流行病深刻地影响着人类的命运。历史上流行病的爆发和传播,可能直接或间接地改变一个国家甚至一个时代的发展进程。2019年12月爆发的新型冠状病毒肺炎(Corona Virus Disease 2019,COVID-19),给人类社会的经济发展和卫生事业带来了巨大的挑战。流行病传播相关的数学建模研究课题具有重要意义和潜在的应用价值。越来越多的科学家通过数学建模的方法来研究COV
学位