Cs(Pb1-xMnx)(ClyBr1-y)3无机钙钛矿纳米晶制备及其发光特性研究

来源 :北京交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wujun
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
无机铅卤钙钛矿一般是指由元素Cs、Pb和卤素(Cl、Br、I)按照一定的比例组成的化合物,具有制备工艺简单、成本低、荧光量子效率高、色域广以及窄带发光等优势,在发光二极管、光电探测器及太阳能电池等多个领域具有广阔的应用前景,但是毒性和稳定性差限制了其实际应用。  本论文通过控制反应条件,实现了在不同钙钛矿体系中掺杂Mn2+与体系中pb2+的离子互换,并且研究了离子交换的机理。既能达到降低pb2+离子含量减小毒性的目的,又能调控荧光颜色。主要工作如下:  (1)我们先用高温注射法,在150°C下合成了不同Mn2+掺杂浓度的CsPbCl3:xmol%Mn2+样品,并对其晶型、形貌和荧光光谱进行了分析。研究表明,掺杂不同浓度Mn2+离子的样品均呈现四方晶相,且晶粒尺寸分布均匀。在365nm紫外光的激发下,随Mn2+初始掺杂浓度由0mol%逐渐增加到40mol%,400nm处激子发光峰强度逐渐增强;当掺杂浓度高于40mol%后,可以明显地观察到Mn2+在600nm处的发光峰。同时通过能谱测试得到Mn2+的最大替换率为10.0%。  (2)为了Mn2+能够更多地替代pb2+离子降低材料的毒性,我们首次利用阳离子交换的方法合成了Cs(Pb1-xMnx)Cl3纳米晶,并研究了pb2+和Mn2+之间的阳离子交换机理。我们设计了以下两种实验方案:其一,首先合成CsPbCl3钙钛矿,保持反应温度不变将MnCl2的溶解液加入CsPbCl3样品中,合成Cs(Pb1-x/Mnx)Cl3样品,并对其晶相、形貌及荧光光谱等进行了测试。研究表明,在不同反应时间下,样品均呈现良好的四方相结构;加入Mn2+后,样品在365nm紫外光激发下荧光光谱由单一发光峰变成双发光峰,且Mn2+发光峰随反应时间增加荧光强度增加;在CIE色坐标图中可以较直观地发现随反应时间增加,样品的发光呈现由蓝光向橙光的线性变化。其二,先合成了CsMnCl3纳米晶,然后加入PbCl2的溶解液,对样品的形貌、晶相及荧光光谱等进行了测试。研究表明,CsMnCl3纳米晶呈现六方相结构,当体系中加入pb2+后,样品会转变成四方晶相,且随反应时间继续增加晶相不再发生改变;通过能谱测试得到Mn2+的最大替换率达到了24.4%;同时加入pb2+后,样品在365nm激发光下荧光光谱由在可见光范围内没有发光峰变成双发光峰,且随反应时间增加,激子发光峰强度先增加后减弱。最后,详细分析了阳离子交换的机理。  (3)通过离子交换的方法合成了Cs(Pb1-x/Mnx)(Cl/Br)3纳米晶。首先合成了CsPb(Cl/Br)3钙钛矿,研究了Mn2+与CsPb(Cl/Br)3钙钛矿发生阳离子交换后制备的样品Cs(Pb1-x/Mnx)(Cl/Br)3随反应时间变化其形貌、晶相及荧光光谱的变化。研究表明,随反应时间增加,Cs(Pb1-x/Mnx)(Cl/Br)3样品的晶相和形貌未发生明显改变,但其荧光光谱由单发光峰变成双发光峰,且Mn2+的发光强度逐渐增加。
其他文献
一片广袤的非洲热土,一颗至诚热爱摄影的艺术心,相互碰撞出火花,凝练成最震撼人心的影像作品,记录神奇世界,敬畏自然生命,这是摄影艺术家陈茂盛的独特航拍之路。在许多人的印
应收账款的存在对于一个企业的生产经营来讲,是风险与机会并存的。随着企业赊销的广泛使用,应收账款在企业的资金中所占的比重越来越大,怎样在利用赊销扩大企业销售、提高市场占
大口径非球面光学器件加工和检测都具有很大的难度,尤其是大口径非球面检测这一薄弱环节,已经成为制约其应用和发展的“瓶颈”因素之一。   对于精磨阶段的“粗糙表面”,其面
随着现代电子工业的迅速发展及电器产品的普及,人们生存环境中的电磁能量密度不断提高,电磁污染也日益严重。电磁辐射对该空间内的人员和设备产生了影响成为了研究热点,开发高质、廉价、耐用的电磁辐射测量仪器更是研究工作中的重中之重。本文分析了电磁辐射的基本原理和电磁测量的基本方法,介绍了基于单片机C8051F320和AD7714的智能电场探头通信接口的设计方案。设计分为上位机与单片机控制单元之间的通信接口和
随着科技信息的不断发展,中国逐渐走入了电子化的时代,电子教学逐渐走入了人们的视野。为了顺应时代潮流,各行各业都在寻找新的发展机遇,职业院校是我国教育部各级院校中的重要组
在国家大力发展职业教育的新形势下,作为教育工作者应该好好利用这个机会,不断研究和探索职业教育的发展规律,不断提高自身素质,改革创新,努力寻找职业教育发展的新途径。
(1)采用一步法合成了稀土掺杂的ZnO基纳米晶,大幅度地提高了其气敏性质。并在理论上,深入地研究其气敏机理。   (2)通过分步调控的方法合成了多孔Nd2(SiO4)3纳米颗粒.该硅酸
数学直觉是具有意识的人脑对数学对象(结构及其关系)的某种直接的领悟和洞察,是敏锐的想象和迅速的判断.思维者往往打破常规,运用自己的知识和经验,通过丰富的想象作出的敏锐
随着经济全球化及教育事业改革的深入,加强学生英语交际能力的培养已经成为各高校英语教学的重要目标,也是高等职业院校“以就业为导向,以服务为宗旨”人才培养方案对英语教学所
本文利用电化学阳极氧化在两种不同的电解液环境下制备氧化锌纳米结构,通过调整电解液浓度、反应时间和电压获得了不同结构的氧化锌薄膜,分析了其中的生长机制,并研究了其Raman及Pl光谱,最后研究了这些氧化锌薄膜的电湿性行为。本文首先简单介绍了纳米科技的概念、纳米材料的特殊效应和发展历程。然后简单介绍了制备纳米结构常用的物理化学方法(气相和液相方法)的原理和工艺以及表征纳米材料的主要手段的原理和技术(包