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通过次级受体增强反向系间窜越:实现外量子效率提升十倍的天蓝光荧光二极管
摘要: 如何简单而有效地促进反向系间窜越(RISC)跃迁始终是开发高性能热活化延迟荧光(TADF)染料的关键问题。本研究以概念验证为目的,采用二苯基氧化膦(PO)作为次级受体,通过一系列三元蓝光发射体(xCzmPOnTPTZ)展示了一种名为"受体增强"的可行策略。与不含PO的二元类似物相比,在pCzPO2TPTZ中简单引入PO基团使其RISC速率常数(kRISC)显著提升10倍至约10^5 s-1水平,同时实现92%的RISC效率(ηRISC),从而进一步增强了器件中的三线态到单线态上转换过程以实现高效三线态捕获。结果表明:基于三层器件结构,pCzPO2TPTZ实现了超过20%的顶尖外量子效率(EQE),较先前水平提升十倍。
关键词: 有机发光二极管,热激活延迟荧光,激发态跃迁,蓝光发射,反向系间窜越,氧化膦受体
更新于2025-09-23 15:23:52
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卤化物钙钛矿纳米晶体的蓝色电致化学发光
摘要: 电致化学发光(ECL)因无需昂贵光学元件和光源即可通过电化学方式产生,已广泛应用于超灵敏电分析领域。该方法可获得具有合理量子产率和稳定性的可见光ECL发射。而蓝色ECL较为罕见,通常存在稳定性差和量子效率低的问题。本文首次报道了以三丙胺(TPrA)为共反应物时,有机金属卤化物钙钛矿纳米晶体(PNCs)CH3NH3PbCl1.08Br1.92在473 nm处产生的蓝色ECL发射,其ECL发射峰位置与光致发光峰位相似。除该蓝色发射峰外,CH3NH3PbCl1.08Br1.92 PNCs的ECL光谱在745 nm处还呈现宽泛的ECL峰,这可归因于合成过程中表面钝化不完全导致PNCs表面存在陷阱态。研究同时证实了CH3NH3PbX3(X:Cl、Br、I)PNCs的ECL发射存在卤素阴离子调控特性。通过405 nm激光激发同步获取荧光光谱,展示了单PNC的荧光显微图像及选定单PNCs的稳定性,其光致发光(PL)衰减过程表现为1.2 ns的PL寿命(τ)。此外还探讨了表面活性剂(油酸和正辛胺)对CH3NH3PbCl1.08Br1.92 PNCs荧光强度及稳定性的影响。
关键词: 表面活性剂、蓝光发射、电化学发光(ECL)、光致发光(PL)、钙钛矿纳米晶体(PNCs)、光致发光量子产率(PLQY)
更新于2025-09-23 15:23:52
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单质子化多吡啶的合成、X射线晶体结构、发光性质及DFT计算
摘要: 单质子化化合物[(L)HPF6](L = bpy、phen、dpphen、bqn和ppy)通过(L)与浓盐酸在水溶液中反应制得。这些化合物中质子化的吡啶环既与相邻吡啶环形成分子内氢键,又与邻近的PF6-形成分子间氢键。此类氢键抑制了非辐射衰减过程,从而产生强烈发光。采用密度泛函理论解释了化合物的平面结构特征。在[(dpphen)HPF6]和[(bqn)HPF6]中,氮原子质子化后分别在乙腈溶剂中表现出强发光(量子产率Φ分别为0.046和0.097)。特别值得注意的是,ppy氮原子质子化后展现出具有高量子产率(Φ=0.264)的强发光现象。
关键词: 晶体结构、DFT计算、蓝光发射、单质子化多吡啶
更新于2025-09-23 15:22:29
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掺杂Ni2+离子的CsPbClxBr3-x钙钛矿量子点实现高效发光器件的亮蓝光发射
摘要: 近年来,基于红绿钙钛矿量子点(PQDs)的发光二极管(LED)已取得显著进展。然而,蓝光钙钛矿LED的性能仍严重落后于其绿红对应器件。本研究通过室温过饱和重结晶合成法,成功制备了Ni2?离子掺杂的CsPbClxBr3-x PQDs。我们同步实现了多种浓度Ni2?阳离子的掺杂,并通过在反应介质中引入不同量的NiCl?溶液来调控Cl/Br元素比例。该合成方法不仅实现了Ni2?掺杂CsPbClxBr3-x量子点发射波长从508至432 nm的简易调节,更通过有效消除量子点缺陷使PQDs的光致发光量子产率(PLQY)大幅提升。其中2.5% Ni2?掺杂的CsPbCl0.99Br2.01量子点实现了89% PLQY的470 nm蓝光发射,较未掺杂CsPbClBr2量子点提升近三倍,且是首个符合NTSC标准的蓝光CsPbX3 PQDs最高值?;诟酶吡炼萅i2?掺杂PQDs,我们获得了470 nm蓝光LED,其外量子效率(EQE)达2.4%,最大亮度612 cd/m2,超越了此前同类蓝光PQDs基LED的最佳性能报道。
关键词: 钙钛矿QD-LEDs、Ni2+离子掺杂、蓝光发射、阴离子交换、钙钛矿量子点
更新于2025-09-23 15:21:01
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基于苯乙铵氯化物钝化修饰的CsPb(Cl/Br)3钙钛矿量子点高亮度蓝光发光二极管
摘要: 近年来,全无机钙钛矿量子点(QDs)(CsPbX3,X=Cl、Br、I)因其优异的光学和光电性能被广泛应用于发光器件(LEDs)。然而,与绿光和红光发射的同类器件相比,蓝光发射的钙钛矿量子点LEDs(PQD-LEDs)表现出较差的性能。本文中,我们基于苯乙铵氯化物(PEACl)修饰的CsPb(Cl/Br)3量子点制备了高性能蓝光发射PQD-LEDs。首先,在常规热注入合成过程中引入适量PEACl合成了PEA-CsPbCl3量子点。该合成方法的优点在于:不仅通过引入PEACl前驱体有效修复了CsPbCl3量子点的氯空位缺陷,还同步用较短的PEACl链部分取代了其表面原有的长链有机配体(OLA)。最终获得了发射波长410 nm、荧光量子产率(PLQY)达62.3%的PEA-CsPbCl3量子点。为满足显示应用需求,我们在室温下通过Cl-/Br-离子交换精确调控蓝光发射至460-470 nm波段,并在470 nm处实现最大PLQY 80.2%。最终制备出发射波长分别为462、465、468和470 nm的PEA-CsPb(Cl/Br)3钙钛矿量子点基PQD-LEDs,器件最高外量子效率(EQE)达2.15%,亮度620 cd/m2,为满足实际显示应用的蓝光波段PQD-LEDs创造了最高亮度记录。
关键词: 钙钛矿量子点、发光二极管、CsPb(Cl/Br)3、蓝光发射、苯乙基氯化铵
更新于2025-09-23 15:21:01
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蓝色光致发光钙钛矿量子点的电致化学发光与光谱电化学特性
摘要: 基于铅的钙钛矿材料MAPbX3(MA=CH3NH3,X=Cl和Br)在推动现代光电子学和清洁能源采集器件发展方面展现出巨大潜力。结构稳定性差是MAPbX3钙钛矿材料实现理想器件性能需要克服的主要挑战之一。本研究通过电化学发光(ECL)和光致发光(PL)光谱电化学方法,对CH3NH3PbCl1.08Br1.92量子点(QDs)的电化学稳定性进行了研究。原始MAPbX3量子点薄膜的电化学阳极氧化会导致甲基铵离子和卤素离子(X=Cl和Br)的不成比例损失。当钙钛矿量子点与共反应物三丙胺(TPrA)结合并嵌入聚苯乙烯(PS)基质后,其ECL效率和稳定性可显著提升。通过质谱和X射线光电子能谱(XPS)测量,我们揭示了量子点化学成分的变化细节,这些变化导致了电化学池中钙钛矿量子点的ECL和PL特性(如波长红移)。
关键词: 量子点(QDs)、钙钛矿、蓝光发射、纳米晶体、聚苯乙烯(PS)、电化学发光(ECL)、光致发光(PL)
更新于2025-09-23 15:21:01
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模板对BaMgAl10O17:Eu2+荧光粉形貌及光学性能的影响
摘要: 采用尿素为燃料的溶液燃烧合成法制备了蓝色发光BaMgAl10O17:Eu2+荧光粉。合成过程中使用了水溶性模板剂β-环糊精和巯基甘油。本研究主要探讨这些模板对BaMgAl10O17:Eu2+荧光粉形貌及光学性能的影响。模板剂的引入可防止团聚,从而提高结晶度和光致发光发射强度。β-环糊精和巯基甘油通过将多面体片状形貌转变为棒状形貌来调控荧光粉结构。研究发现,在BaMgAl10O17:Eu2+荧光粉合成中添加β-环糊精和巯基甘油不仅增强了其光致发光强度,还提高了热稳定性。因此使用这两种模板剂能有效改善BaMgAl10O17:Eu2+荧光粉的结晶度、发光特性及热稳定性。
关键词: 蓝光发射、光致发光、热稳定性、铕、聚合物
更新于2025-09-23 15:19:57
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高发光氧化石墨烯量子点的量子产率优化及其在阻变存储器件中的应用
摘要: 采用简便的酸处理化学方法,在不同pH值的水介质中切割氧化石墨烯(GO)片层以提取氧化石墨烯量子点(GOQDs)。在pH11条件下合成的GOQDs表现出强烈的蓝色发光和激发依赖的光致发光(PL)光谱。通过拉曼光谱和傅里叶变换红外(FTIR)分析分别证实了GOQDs中存在缺陷相关态和含氧官能团。高分辨透射电子显微镜(HR-TEM)分析表明GOQDs尺寸分布在~2.0至8.0 nm范围内,层间距为0.245 nm。原子力显微镜(AFM)测量证实GOQDs形貌高度在~6.0-9.0 nm范围内。将不同pH值合成的GOQDs分散于聚乙烯醇(PVA)基质中并旋涂制备聚合物纳米复合材料(PNCs)器件。电学研究表明这些器件呈现一次写入多次读取(WORM)特性,且阈值电压(VSET)随GOQDs pH值升高而增大。pH1条件下合成的GOQDs器件获得了极低的VSET ~ -0.9 V和ION/IOFF ~104。为验证稳定性,对PNCs器件进行了长达104秒的保持测试。通过构建合适的能带图讨论了复合器件中的载流子传输机制。
关键词: 聚合物纳米复合材料、氧化石墨烯量子点、蓝光发射、一次写入多次读取、量子产率
更新于2025-09-23 15:19:57
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高发光蓝色发射的In<sub>1-x</sub>Ga<sub>x</sub>P@ZnS量子点及其在倒置结构QLEDs中的应用
摘要: 为解决环境友好型III-V族量子点合成中广泛使用的磷前驱体三(三甲基硅基)膦反应活性不可控、金属卤化物前驱体在含配体的非配位溶剂中溶解度极低的问题,我们开发了具有可控反应活性的新型磷前驱体双(三甲基硅基)膦HP(TMS)?,以及可溶于十八烯(非配位溶剂)并与十二烷硫醇C??SH匹配的新型金属配合物前驱体(铟-三辛基膦In-TOP、镓-TOP、锌-TOP)。III-V族量子点的另一挑战是制备高发光、光稳定的蓝光发射纳米晶。我们提出在非配位溶剂中合成纯相III-V族In???Ga?P蓝光合金核的方法:通过引入镓有效调节激子能级并减小与硫化锌壳层的晶格失配,从而消除表面缺陷、增强光稳定性,最终提升量子点的光致发光量子产率(PLQY)和窄半峰宽(FWHM)带来的高色纯度。采用新型磷及金属配合物前驱体,成功合成了高质量蓝光量子点In???Ga?P@ZnS(PLQY=65%,FWHM=46nm)。进一步将这些量子点应用于制备蓝光量子点发光器件(QLED),其外量子效率达0.20%,是目前报道的III-V族蓝光QLED中的最佳性能。
关键词: III-V族半导体、光致发光、蓝光发射、量子点发光二极管、量子点
更新于2025-09-23 15:19:57
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反式-N-(杂环卡宾)铂(II)乙炔基发色团作为OLED应用的磷光材料
摘要: 一类具有trans-(NHC)?Pt(C≡C-Ar)?结构(NHC=氮杂环卡宾,Ar=取代苯基或4-吡啶基)的配合物表现出蓝色或蓝绿色磷光。当这些材料分散在聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)玻璃中时,其光致发光效率比在四氢呋喃(THF)溶液中高出10至50倍。PMMA玻璃中的磷光量子效率范围为0.20-0.65,具体数值随芳基乙炔配体的结构而变化。通过热蒸镀法制备了有机发光二极管(OLED),以双[2-(二苯基膦基)苯基]醚氧化物(DPEPO)作为主体材料,15%的trans-(NHC)?Pt(C≡C-Ar)?配合物作为掺杂剂/发光体。大多数OLED表现出良好性能,其电致发光光谱与PMMA玻璃中的光致发光光谱高度吻合。性能最优材料的峰值外量子效率(EQE)达9.6-14.1%,并呈现深蓝光谱特征(最小CIE坐标(0.16,0.13))。部分配合物因具有较深的最高占据分子轨道(HOMO)能级,导致主体向发光体的空穴传输效率低下,从而表现出较差的电致发光性能。
关键词: 有机发光二极管,蓝光发射,乙炔铂,铂氮杂环卡宾,荧光粉
更新于2025-09-23 15:19:57