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利用PbS量子点模板对6,13-二苯基并五苯聚集体中单线态裂变速率进行系统调控

DOI：10.1039/c8fd00157j 期刊：Faraday Discussions 出版年份：2019 更新时间：2025-09-11 14:15:04
摘要： 铅硫族量子点（QDs）是能利用单线态裂分（SF）机制的光伏器件极具前景的受体材料。多环芳烃在量子点存在下的单线态裂变速率是决定此类器件性能的关键参数。本研究证实：通过在水相分散体系中与PbS量子点形成共聚集体，可调控并五苯衍生物6,13-二苯基并五苯（DPP）的单线态裂变速率。PbS量子点通常能加速DPP聚集体内的单线态裂分，且加速程度取决于量子点尺寸——当量子点半径为2.2 nm时，DPP-D共聚集体的平均裂变速率从纯DPP聚集体的0.074 ps?1提升至0.37 ps?1；而采用最?。╮=1.6 nm）和最大（r=2.7 nm）尺寸量子点共聚集时，裂变速率仅发生轻微变化。这种速率变化与两个因素相关：（i）受PbS表面晶面影响的表面配体密度；（ii）DPP所处的局部介电常数。要实现单线态裂分加速，配体密度需足够高以提供对DPP聚集体的充分亲和力，并有效扰动聚集体内DPP单体的垂直排列来增强促进裂分的分子间耦合，但密度又不能过高以致形成不利于裂分的低介电环境。研究表明，在制备量子点/有机杂化器件时，必须考虑量子点表面微环境对光物理过程的影响。
作者： Chen Wang，Mohamad S. Kodaimati，Shichen Lian，Emily A. Weiss
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究通过与PbS量子点（QDs）在水性分散液中形成共聚集体，调控6,13-二苯基并五苯（DPP）聚集体中的单线态裂分速率。

研究成果

研究表明，通过将DPP聚集体吸附在不同尺寸的PbS量子点上，可以系统调控其单线态裂分速率。该加速效应源于PbS对DPP分子垂直排列的扰动及其提供的高局域介电环境。该研究为基于PbS量子点与并苯衍生物设计促进单线态裂分的光伏及光电器件提供了策略指导。

研究不足

该研究的局限性在于仅使用了特定尺寸的PbS量子点，并聚焦于DPP聚集体。未探究其他类型量子点或有机分子对自旋翻转速率的影响。

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