作者单位
摘要
太原科技大学 应用科学学院, 山西 太原  030024
全无机卤化铅铯钙钛矿纳米晶CsPbX3X=Cl,Br,I)因具有独特的光电特性,近年来在固体照明及显示、太阳能电池、阻变存储器等领域成为研究的热门之选。Mn2+是一种比Pb2+半径小的过渡金属离子,利用Mn2+掺杂CsPbCl3钙钛矿纳米晶能够实现波长位于600 nm左右可见光区域的橘黄色发射,且能够部分替代钙钛矿纳米晶中的Pb2+,降低钙钛矿纳米晶的毒性。然而,Mn2+掺杂的卤化物钙钛矿纳米晶仍易受环境中水分子等的侵蚀而导致其荧光特性严重退化。本文采用一种利用四甲氧基硅烷(Tetramethoxysilane,TMOS)和聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl methacrylate,PMMA)对Mn2+掺杂CsPbCl3钙钛矿纳米晶进行双壳层的包覆方法,并分析了双壳层包覆法对钙钛矿纳米晶稳定性提升的机理。此外,还对比了双壳层包覆的Mn2+掺杂CsPbCl3钙钛矿纳米晶在甲苯和二氯甲烷(Dichloromethane,DCM)溶剂下的发光特性,它们呈现的橘黄色荧光发射强度并未明显下降,且荧光量子产率(Photoluminescence quantum yield,PLQY)能够保持在25%左右。并以此为基础制备了相应的荧光纳米晶粉末,将其运用于潜指纹辨识上,可长期有效地检测潜指纹信息。
Mn2+掺杂 卤化物钙钛矿纳米晶 双壳层包覆 荧光粉末 潜指纹辨识 Mn2+-doped halide perovskite nanocrystals double-layer coating luminescence powder latent fingerprints identification 
发光学报
2023, 44(12): 2211
作者单位
摘要
太原科技大学 应用科学学院,山西省光场调控与融合应用技术创新中心,山西 太原 030024
元素掺杂对调节碳点多色发光有着至关重要的作用。然而,目前碳点的可调荧光发射在固态下难以实现,这是因为会发生严重的聚集诱导猝灭(AIQ)现象以及存在制备工艺繁琐等问题。本文报道了一种以间苯三酚为碳源、硼酸为硼元素掺杂剂、尿素为氮元素掺杂剂,采用固相法,微波一步直接制备的氮硼共掺杂固态荧光碳点。随着氮和硼元素含量的变化,所得固态碳点的发光颜色经历黄色、绿色到蓝色的变化。表征分析发现氮和硼元素的掺杂在碳点表面形成了不同的结构和表面官能团,随着氮和硼元素掺杂含量的提高,其中石墨氮、N—C以及B—O/B—N 基团的协同作用导致了碳点发光颜色蓝移,且荧光发光效率增强。此外,鉴于这些固体碳点材料呈现出优异的多色发光性能,选择发光性能最佳的黄色、绿色和蓝色固态荧光碳点作为固态荧光粉末,制备得到了白光发光二极管(WLED)器件。这些器件均具有优良的色度指标,暖白光区发光和个别器件节能高效的工作特性表明这些发光材料在照明领域具有潜在应用前景。
固态碳点 氮硼共掺杂 发光调控 发光二极管 solid-state CDots N and B co-doping luminescence regulation LED 
发光学报
2023, 44(11): 1981
作者单位
摘要
1 太原科技大学 应用科学学院,山西 太原 030024
2 山西量界数字科技有限公司,山西 太原 030021
报道了一种以邻苯二甲酸前体结晶作为基质包覆碳点制备固态荧光材料的方法。通过改变溶剂,微波合成分别发射蓝色和绿色荧光的晶态碳点。详细的结构和光谱表征后发现,在形成碳点的同时,由邻苯二甲酸前体结晶在碳点的周围生长了晶态基质,该基质对碳点的分散作用有效阻断了碳点的聚集,从而阻止了碳点荧光猝灭的发生。并且,晶态基质结构的变化导致了碳点碳核和基质界面处吡啶氮类基团增多,从而致使该碳点发光颜色变化。鉴于其优异的发光性能,所制备晶态碳点用于封装白光发光二极管器件(WLED)。通过与商用荧光粉相结合,蓝色光碳点封装的WLED在色度坐标为(0.37,0.36)时获得了相关色温4 061 K、显色指数88.4的暖白光。而绿色光碳点封装的WLED在色度坐标为(0.36,0.34)时获得了相关色温44 678 K、显色指数85的暖白光。优异的光度学参数赋予这些荧光纳米材料在光电领域潜在的应用价值。
晶态碳点 多色发光 吡啶氮类基团 发光二极管 crystalline CDs multicolor luminescence pyridine nitrogenous groups LED 
发光学报
2023, 44(2): 298
作者单位
摘要
1 太原科技大学应用科学学院,太原 030024
2 太原科技大学材料科学与工程学院,太原 030024
3 山西科技学院材料科学与工程学院,晋城 048026
本文利用低温拉曼与光致发光光谱对纯净金刚石晶片的结晶质量、晶体应力分布进行表征分析,并结合电子辐照和快速退火对晶片的杂质缺陷结构开展研究。通过拉曼光谱对金刚石特征峰的表征分析发现,由于金刚石生长机制以及晶片的切割、抛光等因素影响,晶片的边缘与表面应力分布较高。光致发光光谱中的零声子线具有明显的温度依赖性,根据Jahn-Teller效应与电子-声子耦合理论阐明了测试温度变化引起中性单空位缺陷零声子线分裂与红移的机理。对晶片做电子辐照与退火调控处理后,晶片中氮-空位(NV)缺陷显著增多,表明在纯净晶片中氮主要以替代位氮杂质的形式存在。
金刚石 光谱表征 晶体缺陷 色心 电子辐照 退火 diamond spectral characterization crystal defect color center electron irradiation annealing 
人工晶体学报
2022, 51(5): 926
作者单位
摘要
1 太原科技大学 应用科学学院, 山西 太原030024
2 山西量界数字科技有限公司, 山西 太原030021
通过简单的方法获得基于碳纳米点的固态荧光材料, 实现该类材料在光电器件领域的应用研究有着重要的意义。然而, 由于聚集诱导猝灭效应的存在, 合成该类材料仍面临着严峻的挑战。本文报道了一种简单热解合成硫(S)和氮(N)共掺杂荧光碳点晶态材料的方法。优化制备条件后, 获得的材料能发出耀眼的橙红色荧光, 这是由于在形成碳点的同时, 碳点的周围形成了以邻苯二甲酸为前体的晶态物, 该晶态物对碳点形成了保护屏障, 阻碍了碳点的聚集, 弱化了碳点的光猝灭效应。此外, 由于硫和氮的共掺杂作用, 该材料发光呈现出多峰发射的特征, 这赋予了该荧光材料在封装白光发光二极管方面的优势。因此, 除实现发光二极管器件的橙色发光外, 该材料与商用荧光粉(黄绿色的SiAlON∶Eu2+和蓝色的BaMgAl10O17∶Eu2+)相结合, 在色度坐标为(0.43,0.40)时获得了相关色温约3 100 K、显色指数82的暖白光, 结果表明该类荧光纳米材料在照明领域具有广阔的应用前景。
碳点 硫氮共掺杂 结晶诱导 发光二极管 C-dots sulfur and nitrogen co-doping crystalline-induced LED 
发光学报
2022, 43(4): 528
作者单位
摘要
太原科技大学 应用科学学院 物理系, 太原 030024
采用氮和硫元素共掺杂的水热法合成了一种发蓝光的碳点.经过一系列的光学和微观结构表征分析,发现氮和硫元素可以通过杂原子掺杂和表面官能团的形式充分参与到碳点中,这决定了所制备的蓝光碳点拥有最高54.27%的量子产率.由于其高效荧光,该碳点可以用作传感探头检测金属离子,且对Ag+和Fe3+具有高灵敏度和选择性,通过Stern-Volmer方程拟合发现,随着离子浓度的变化,两种金属离子不同的淬灭机制和检测极限为在实践中有效检测和区分Ag+和Fe3+提供了一种可行的新方法.
硫氮共掺杂碳点 高量子产率 表面态 金属离子检测 淬灭机制 S, N-codoped CDs High quantum yield Suface state Metal ion detection Quenching mechanism 
光子学报
2020, 49(6): 0616001

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