量子點(diǎn)表面多齒配體的設(shè)計(jì)、合成與應(yīng)用.pdf

1、新型準(zhǔn)零維納米材料量子點(diǎn)（Quantum Dots，簡(jiǎn)稱QDs）因其獨(dú)特優(yōu)良的光學(xué)性質(zhì)，自上世紀(jì)80年代問世以來，備受廣大科研工作者的青睞。LED作為第四代光源，具有節(jié)能、環(huán)保、安全、防水等諸多優(yōu)點(diǎn)。量子點(diǎn)與LED完美結(jié)合，誕生了新一代發(fā)光材料QLED（Quantum Dots Light Emitting Diodes，量子點(diǎn)發(fā)光二極管）。這堪稱19世紀(jì)發(fā)光顯示領(lǐng)域最偉大的發(fā)明，或?qū)⒁I(lǐng)人類進(jìn)入后LED時(shí)代。
　　QLED具有單

2、色性佳，色彩飽和度高，光化學(xué)穩(wěn)定，熒光量子產(chǎn)率高，熒光壽命長(zhǎng)等諸多優(yōu)點(diǎn)。這些其他發(fā)光材料無法比擬的優(yōu)異特性，注定 QLED將成為下一代照明和顯示的核心器件。提高 QLED各項(xiàng)性能的工作主要圍繞以下幾個(gè)方面展開：為 QLED器件量身打造效果優(yōu)良的量子點(diǎn)，采用合適的表面配體對(duì)量子點(diǎn)進(jìn)行修飾，構(gòu)筑更合理完善的器件結(jié)構(gòu)。其中量子點(diǎn)作為 QLED器件的核心材料，由于其材料自身以及合成方法的限制，造成它在 QLED的實(shí)際應(yīng)用中仍存在一些關(guān)鍵問題有待

3、于解決。例如表面缺陷易造成熒光淬滅，使用有機(jī)多聚物作為表面配體會(huì)影響 QLED器件電流效率等。因此，如何對(duì)量子點(diǎn)表面進(jìn)行合理化修飾，進(jìn)而實(shí)現(xiàn) QLED器件綜合性能的改善和提高，是科學(xué)家持續(xù)關(guān)注和努力的意義重大的科研項(xiàng)目。本論文在相關(guān)理論的指導(dǎo)下，以功能為導(dǎo)向、合成為手段、研究為目的，設(shè)計(jì)合成了一系列量子點(diǎn)表面多齒配體，期待其在QLED器件各項(xiàng)性能參數(shù)的提高上發(fā)揮出實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
　　第二章，針對(duì) QLED器件電流效率、壽命等問題，

4、我們高效地設(shè)計(jì)、合成了一系列量子點(diǎn)表面多齒配體（共計(jì)四組，13個(gè)）。分別為不同鏈長(zhǎng)的三齒單鏈、雙齒單鏈、雙齒雙鏈硫醇配體各4個(gè)，以及雙齒雙鏈胺基配體1個(gè)。旨在考察量子點(diǎn)表面配體的鏈長(zhǎng)、鏈數(shù)、配位齒數(shù)以及配體與量子點(diǎn)表面配位鍵合方式這四個(gè)因素對(duì) QLED器件性能的影響。通過對(duì)實(shí)驗(yàn)條件的調(diào)控和篩選，我們得到了更為成熟的硫醇及胺基配體合成方案，耗時(shí)較短，產(chǎn)率更高。
　　第三章，我們將合成的第一組表面多齒配體（即不同鏈長(zhǎng)的三齒單鏈硫醇配體

5、）應(yīng)用于 QLED領(lǐng)域，通過配體交換實(shí)驗(yàn)成功替換原始配體修飾到量子點(diǎn)表面，進(jìn)而構(gòu)筑綠光QLED器件。其中基于三齒單鏈硫醇配體TMMN的綠光QLED獲得了優(yōu)異的器件性能：壽命長(zhǎng)（其外推 T50壽命＞480000小時(shí)，為目前綠色QLED的最高值）；開啟電壓低（2.2 V）；效率高（最大外量子效率達(dá)16.5％）；熒光量子產(chǎn)率損失?。ū３种粨Q前的90%），且色彩穩(wěn)定。這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果初步肯定了我們所設(shè)計(jì)表面配體的合理性，為后續(xù)配體在 QLED器件