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通过表面工程制备全色碳点以构建白光发光二极管

DOI：10.1039/C9TC00274J 期刊：Journal of Materials Chemistry C 出版年份：2019 更新时间：2025-11-14 15:18:02
摘要： 白光发光二极管（WLED）器件正在取代白炽灯，能够提供接近自然阳光的光线，因而近年来备受关注?？⒉捎没繁?、易加工且成本效益高的荧光粉的WLED仍是一项科学挑战。本研究通过简便的溶剂热法合成了具有高水溶性和有机溶剂分散性的蓝、绿、红三色碳点（分别标记为B-、G-和R-CDs），其中R-CDs的量子产率高达24.7%。这些碳点可轻松溶解于聚乙烯吡咯烷酮（PVP）胶体中，从而制备出紫外光激发的LED器件以避免蓝光激发导致的视网膜损伤。该WLED的荧光发射谱带较宽，覆盖整个可见光区域。重要的是，通过结合X射线光电子能谱（XPS）与计算方法阐明了掺杂导致发射颜色变化的机理，为碳点功能化的系统可控调控提供了依据。由此制得的WLED在CIE色度图上呈现色坐标(0.33, 0.33)、色温5612K，具有良好的抗光漂白性能及89的显色指数（CRI）。
作者： Wei Cai，Ting Zhang，Meng Xu，Miaoran Zhang，Yongjian Guo，Lipeng Zhang，Jason Street，Wee-Jun Ong，Quan Xu
机构： State Key Laboratory of Heavy Oil Processing, China University of Petroleum-Beijing，Training Division of the Medical Administration Department, Department of Orthopaedic, General Hospital of Chinese People’s Liberation Army，College of Energy, Beijing University of Chemical Technology，Department of Sustainable Bioproducts, Mississippi State University，School of Energy and Chemical Engineering, Xiamen University Malaysia
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

通过合成具有高分散性和量子产率的蓝色、绿色和红色碳点，开发使用环保、易加工且成本效益高的荧光粉的白光发光二极管（WLEDs）。

研究成果

该研究成功合成了具有高量子产率的红/绿/蓝碳点（R/G/B-CDs），并展示了其在白光发光二极管（WLEDs）中的应用，表现出优异的色坐标、温度特性和显色指数（CRI）。同时阐明了掺杂对碳点光致发光（PL）性能的影响，为碳点PL性能的可控设计提供了依据。

研究不足

该研究聚焦于碳点（CDs）用于白光发光二极管（WLEDs）的合成与应用，但未深入探讨这些材料在实际应用中的可扩展性与长期稳定性。

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