基于插層效應(yīng)激活碳點的室溫磷光及其應(yīng)用研究.pdf

1、有機磷光材料在光電應(yīng)用方面如太陽能光伏、光催化反應(yīng)和分子傳感等領(lǐng)域具有廣闊的發(fā)展前景。有機磷光來源于三重態(tài)激子到基態(tài)的躍遷，此過程為自旋禁阻光輻射過程。為了提高室溫磷光材料發(fā)光效率，通常需要引入Pt，Au等貴金屬。然而，此方法不僅價格昂貴，并且具有生物毒性。盡管已有系列非貴金屬材料被應(yīng)用，但是這些非貴金屬幾乎沒有體現(xiàn)出自旋軌道耦合作用的貢獻，并且往往需要剛性的固態(tài)結(jié)晶、低溫等嚴(yán)苛的環(huán)境條件。作為一類重要的無機層板材料，水滑石(LDHs)

2、具有有序排布的非貴金屬陣列結(jié)構(gòu)和獨特的二維限域空間。本論文基于LDHs材料，激活了碳點的室溫磷光，系統(tǒng)地研究了其發(fā)光機理。并探討了此類復(fù)合室溫磷光材料在光學(xué)防偽和溫度傳感領(lǐng)域應(yīng)用。本論文研究內(nèi)容如下:
　　1.以水滑石為“納米容器”，采用原位合成的方法，構(gòu)筑了碳點/水滑石復(fù)合材料。借助水滑石層板陣列的非貴金屬和雙重結(jié)構(gòu)限域作用協(xié)同激發(fā)了碳點的室溫磷光，獲得了一種高效的室溫磷光材料。一方面水滑石層板上有序排列的非貴金屬陣列提供了自旋

3、軌道耦合作用，增強了S1-Tn的系間竄越(ISC)速率;另一方面水滑石剛性限域的層板和層間環(huán)境抑制了三線態(tài)激子的非輻射躍遷，提高了T1-S0的輻射躍遷速率。
　　2.利用水滑石主體層板的二維限域微環(huán)境，抑制了石墨烯量子點Z軸方向的生長，原位合成出單層石墨烯量子點。實驗數(shù)據(jù)和理論計算結(jié)果表明，水滑石納米空間的堿催化作用有利于石墨烯量子點表面含氧官能團的形成，進而提升了石墨烯量子點/水滑石復(fù)合材料的熒光性能，激活了室溫磷光。此外，石墨