河南大学 材料学院，教育部特种功能材料重点实验室，河南 开封 475004
空穴注入效率低是制约蓝色量子点发光二极管（QLEDs）性能的关键因素。通过提升PEDOT∶PSS的电导率来增加器件的空穴注入效率是提升蓝色QLEDs性能的重要方向。由于二维材料碳化钛（Ti3C2Tx）具有较高的导电性、丰富的表面官能团及良好的亲水性等优点，有望通过掺杂提高PEDOT∶PSS的电导率。本文采用HCl/LiF刻蚀法制备了单层Ti3C2Tx纳米片，并将其掺杂到PEDOT∶PSS中制备了蓝色QLEDs器件。结果表明，当Ti3C2Tx的掺杂量为0.1%时，器件的最大外量子效率和电流效率分别达到15.2%和14.42 cd·A-1，与参比器件的9.09%和7.68 cd·A-1相比，分别提高了67%和87%。Ti3C2Tx纳米片对蓝色QLEDs器件性能提升有两个作用，一方面诱导PEDOT的构型从苯态到喹啉态转变，形成紧密堆积的大尺寸PEDOT纳米晶，并将这些导电纳米晶连接起来，构筑了新的电荷传输通道，提高了复合层的电导率；另一方面，通过掺杂实现了PEDOT∶PSS功函数的调节，提升了蓝色QLEDs器件的空穴注入效率。
Ti3C2Tx纳米片 蓝色量子点发光二极管 空穴注入 能级调控 Ti3C2Tx nanosheets blue light-emitting diode hole injection energy level regulation
西安航空学院材料工程学院, 陕西 西安 710077
白光LED是指稀土掺杂的荧光粉被蓝光芯片或紫外芯片激发后获得各种室温发白光的器件。 该种光致发光的实现方式是一种新型全固态照明光源, 具有节能、 环保及绿色照明等优点, 被誉为第四代照明光源。 对于现代设施农业, 480～500nm之间的蓝光有一种调整植物节律的作用, 对植物生长是有益的。 蓝光在绿色植物的光合作用和光形态中起着重要的作用, 绿色植物通过叶绿素、 胡萝卜素、 叶黄素和光敏素来捕获太阳光进行光合作用, 适合植物生长的LED灯可提高光合作用效率, 但传统的光源由于光质问题难以调节光波长, 在这种情况下, 需要将太阳光谱成分中380 nm以下的紫外光转换成蓝光, 可提高作物光能利用率。 所以, 高光效、 高热稳定性蓝色荧光粉已成为全光谱照明、 光生态农业等领域的重要材料。 蓝色荧光材料在近紫外（NUV）芯片激发的白光用发光二极管（W-LED）的制造中起重要作用。 采用高温固相法制备YVO4∶Tm3+蓝色荧光粉, 通过X射线衍射仪、 扫描电子显微镜、 荧光光谱仪等检测手段对样品的物相结构、 表观形貌及发光性能进行表征分析。 结果表明: 通过高温固相法1 100 ℃下煅烧2 h可以制备出YVO4∶Tm3+蓝色荧光粉, 粉体呈2 μm左右的球形, 激发峰位于319 nm紫外区域, 发射峰位于479 nm蓝光区域, 样品色坐标位于（0.104 4, 0.122 4）, 是一种有望应用于白光LED的蓝色荧光粉。
蓝色荧光粉 白光LED 光致发光 YVO4∶Tm3+ YVO4∶Tm3+ Blue-emitting Phosphor WLED Photoluminescence
1 山西大同大学 微结构电磁功能材料省市共建山西省重点实验室， 山西 大同 037009
2 清华大学 化学系， 北京 100084
3 上海大学 新型显示技术及应用集成教育部重点实验室， 上海 200072
高性能蓝光磷光主体材料是实现高性能电致发光器件的重要因素之一。本文选取咔唑和二苯并［b，d］呋喃作为空穴传输基团和氰基苯基作为电子传输基团，通过合理的分子设计，制备了两例基于三取代苯衍生物的具有高三重态能级的新型双极性主体材料（材料1和2）。材料1和2在非极性或弱极性溶剂中具有强烈的蓝紫色荧光发射。研究发现，将氰基基团引入到苯环的不同位置可以有效地调节双极性主体材料的三重态能级（T1），特别是对于具有更高三重态能级的材料1，该化合物适用于制备高效蓝色磷光有机发光二极管（OLED）。此外，三取代分子设计策略还为双极性主体材料提供了有利于实现高性能有机电致发光的空间位阻效应。以材料1为主体的蓝色磷光OLED的峰值电流效率、功率效率和外量子效率分别达到31.53 cd/A、26.93 lm/W和16.17%。初步结果表明，三取代分子设计策略在设计用于蓝色电致发光的高性能主体材料方面具有巨大潜力。
双极性主体材料 蓝色电致发光 咔唑 二苯并［b，d］呋喃 有机发光二极管 bipolar host materials blue electroluminescence carbazole dibenzo［b，d］furan OLEDs
广东第二师范学院化学与材料科学学院, 广州 510800
采用高温固相法合成了一系列Eu2+激活的Sr3LnM(PO4)3F(Ln=Gd, La, Y; M= Na, K)荧光粉, 并通过X射线衍射、扫描电子显微镜、荧光光谱等对样品的物相结构、形貌和发光特性进行了表征及分析。结果表明: 成功合成了Sr3LnM(PO4)3F∶Eu2+荧光粉, 样品的粒径为2~10 μm。荧光粉在蓝光区具有强烈的发射, 归属为发光中心Eu2+的4f65d→4f7跃迁。当基质中的碱金属M由Na变成K时, Eu2+的发光颜色由淡蓝色变成深蓝色, 色纯度大幅提高, 有效地调控了Eu2+在氟磷灰石Sr3LnM(PO4)3F中的发光, 进而发现了一种通过改变第二层配位原子来调控Eu2+发光的策略。
稀土发光材料 蓝色荧光粉 高温固相法 氟磷灰石 发光调控 第二层配位原子 色纯度 rare earth luminescent material blue phosphor Eu2+ Eu2+ high-temperature solid-phase method fluorapatite luminescence regulation secondary layer coordination atom color purity
广东第二师范学院化学与材料科学学院, 广州 510800
采用高温固相法制备了一系列可被紫外光有效激发的Na1+xSr4-2x(BO3)3∶xCe3+荧光粉, 并通过X射线衍射、扫描电镜、荧光光谱等测试方法对样品的物相结构、形貌和发光特性进行了表征及分析。X 射线衍射结果显示, Ce3+成功掺入到基质NaSr4(BO3)3中; 利用高斯峰拟合、多光谱对比等手段, 分析并验证了发光中心Ce3+占据了NaSr4(BO3)3中Sr2+(1)和Sr2+(2)两个格位; 研究了不同浓度Ce3+的掺杂对发光位置和发光强度的影响, 随着Ce3+掺杂浓度的提高, 发射光谱出现红移, 发光强度出现增强→减弱→再增强的趋势; 将荧光粉的发射光谱与植物光合色素吸收光谱进行对比, 发现它不仅可以吸收300~350 nm的紫外光, 发射光谱还很好地覆盖了植物光合色素所需的蓝光区吸收波段, 证明其在农业生产的转光剂方面有潜在应用价值。
硼酸盐 高温固相法 蓝色荧光粉 格位占据 转光剂 稀土发光材料 NaSr4(BO3)3∶Ce3+ NaSr4(BO3)3∶Ce3+ borate high temperature solid phase method blue phosphor site occupation light conversion agent rare earth luminescent material
1 哈尔滨师范大学化学化工学院 光化学生材料与储能材料黑龙江省重点实验室， 黑龙江 哈尔滨 150025
2 北部湾海洋新材料研究院， 广西 北海 536015
硝基苯酚被视作严重的污染物，特别是对硝基苯酚(4-NP)和邻硝基苯酚(2-NP)，作为制药工业的重要原料，它们在水中溶解性好、稳定性强，会对环境中的水体造成严重的威胁，因此，检测和监测水体中的4-NP和2-NP至关重要。利用水热法将巯基丁二酸作为碳源，制备出蓝色荧光碳点(MSA-CDs)，在340 nm处激发，碳点在437 nm 得到最佳发射，荧光量子产率为32%，荧光寿命为9.65 ns。在本研究中，蓝色荧光碳点可以作为荧光探针，对4-NP和2-NP有特殊的响应，使碳点的荧光强度发生明显的减弱，检测限分别为18.3 nmol/L和24.0 nmol/L。该碳点可以在实际水样中检测4-NP和2-NP并得到较理想的回收率，说明碳点具备更为广泛的应用优势及可能性。
蓝色碳点 荧光 检测 硝基苯酚 blue carbon dots fluorescence detection explosive
近期在玉石市场上出现了一种名为“天青冻”的蓝色蛇纹石玉, 为蛇纹石玉的一个新品种。 采用偏光显微镜、 扫描电子显微镜、 激光剥蚀电感耦合等离子质谱仪和X射线粉晶衍射仪分析其结构特征、 化学和矿物组成, 并采用傅里叶变换红外光谱仪、 激光拉曼光谱仪和紫外-可见分光光度计对其谱学特征进行研究。 结果表明蛇纹石呈叶片状交织成毛毡状结构, 并含有菱面体状的杂质矿物白云石。 同时, X射线衍射谱2.53 ?(d202), 1.56 ?(d062)和1.54 ?(d060)的特征衍射峰以及红外吸收光谱中3 673, 997和641 cm-1的特征吸收峰表明其属叶蛇纹石, 1 098和1 086 cm-1的特征拉曼峰指示了白云石和方解石的存在, 这与其形成于SiO2热液交代白云岩的成矿环境相关。 化学分析表明蓝色蛇纹石玉中的Fe元素含量较其他常见蛇纹石玉低。 紫外可见吸收光谱中Fe2+→Fe3+电荷转移引起的强630 nm吸收带致其蓝色, Fe2+→Fe3+电荷转移引起的724 nm弱吸收带会导致其产生绿色调, 而由Fe2+和Fe3+自旋禁戒跃迁分别导致的537和488 nm弱吸收带对颜色影响较小。
蓝色蛇纹石玉 天青冻 谱学特征 宝石学特征 矿物学特征 Blue serpentine Tian Qing Dong Spectroscopic characteristic Gemological characteristics Mineralogical characteristics
利用4,4',4″-tris(N-carbazolyl)triphenyl-amine (TCTA)、N,N'-dicarbazolyl -3,5- benzene (mCP)和1,3,5-tri(m-pyridin-3-ylphenyl)benzene (TmPyPB)作为主体材料制作出一系列蓝色有机电致发光器件。由于主体材料具有不同的最低未占有分子轨道(LUMO)能级和最高占有分子轨道(HOMO)能级,通过改变发光层中的主体材料和发光层数量,形成具有不同能级梯度结构的发光层,探究不同的发光层结构对蓝色磷光有机电致发光器件性能的影响。其中采用TCTA与mCP作为主体材料的双发光层结构器件A3具有最佳的性能,其最大电流密度、最大电流效率和最大亮度分别为134.94 mA/cm 2、40.28 cd/A和12070 cd/m 2。在所有器件中,器件A3也表现出低开启电压(3.25 V)和低效率滚降的特性。
光学器件 蓝色有机发光二极管 磷光 能级梯度 高效 低效率滚降 激光与光电子学进展
2020, 57(19): 192304
