离子液体辅助微波法水相合成Cu-In-Zn-S/ZnS量子点及其在白光LED中的应用

• 作者: 徐彦乔 江伟辉 江莞 王连军 谢志翔 陈婷
• 来源期刊: 无机材料学报
• 学科: 化学
• 关键词: 离子液体 微波 水相合成 Cu-In-Zn-S 量子点
• 年，卷（期）: 2020,（4）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 439-446
• 页数: 8页
• 分类号: O611
• 字数: 5419字
• 语种: 中文
• DOI: 10.15541/jim20190260

摘要

Cu-In-Zn-S(CIZS)量子点具有毒性低、发射谱覆盖范围广、Stokes位移大等特点,在照明领域具有广阔的应用前景.通过离子液体辅助微波法水相合成CIZS量子点,系统研究了反应时间、配体添加量和前驱体溶液pH对样品的物相组成、显微形貌以及荧光性能的影响.结果表明,与未添加离子液体制备的样品相比,离子液体的引入提高了反应速率,可有效地将反应时间由180 min缩短至30 min;随着反应时间的延长,量子点的粒径增大,其发射峰位由609.2 nm红移至634.6 nm.随着nGSH(谷胱甘肽)/n(CuInZn)的增大,量子点的粒径逐渐增大,导致其发射峰位由622.6 nm红移至631.6 nm,同时量子点的发光强度逐渐增强;当该比值为15时,量子点的荧光强度最高.此外,随着pH的增大,去质子化的–SH和–NH2与量子点的作用逐渐增强,有效地钝化了量子点的表面态,使其荧光强度逐渐上升,当pH为8.5时,样品的荧光性能最佳,同时量子点的平均水合粒径由99 nm增大至241 nm;量子点溶液的Zeta电位为–27.7～–41.1 mV,说明量子点溶液具有优异的稳定性.通过ZnS表面修饰可有效提高量子点的荧光强度.将CIZS/ZnS量子点与蓝光芯片结合,获得了显色指数为85.6、发光效率为34.8 lm/W的白光LED器件,为水相制备的多元量子点在白光LED中的应用提供了参考.