蘇州科技大學郭春顯教授課題組提出一種沸石類咪唑酯框架-70（ZIF-70）包覆AgInS2量子點的方法，ZIF-70有效避免了量子點的濃度猝滅現象；同時，在ZIF-70和AgInS2之間可以形成ZnS層，能夠有效鈍化量子點的表面懸空鍵，從而提高了AIS/ZIF復合材料在白光發(fā)光二極管（White Light Emitting Diode，WLED）中的熒光性能。
圖1 微波輔助水熱法制備AIS/ZIF-70復合材料的示意圖 AgInS2量子點（AIS QDs）作為一種綠色環(huán)保熒光材料，具有斯托克斯位移大、發(fā)射波長可調諧和熒光壽命長的優(yōu)點，在WLED領域具有廣闊的應用前景。然而，目前仍有許多問題嚴重阻礙了其實際應用：一個主要的問題是由于量子點的比表面積大，表面的懸空鍵較多，導致其發(fā)射效率較低；另一個問題是量子點對環(huán)境敏感，組裝成WLED過程中易導致相當程度的熒光衰減。針對第一個問題，科研人員通常采用有機配體或無機半導體材料鈍化量子點表面，提高熒光量子產率。針對第二個問題，則可以采用有機聚合物或無機氧化物基質封裝量子點，以減少量子點因團聚而引起的熒光衰減，但以上兩種方法通常都需要復雜的表面處理過程以及精細的調控手段。 金屬有機框架（Metal-organic frameworks，MOFs）是由含氧、氮和碳等有機配體與過渡金屬或者稀土金屬自組裝連接而成的框架結構，具有多孔性、高比表面積、不飽和的金屬位點以及結構的多樣性等突出優(yōu)勢。作為MOFs家族的一員,沸石類咪唑酯框架-70（ZIF-70）是由金屬離子和咪唑烷有機化合物配位形成，與其他ZIFs相比具有更大的孔徑、更高的比表面積和更強的熱穩(wěn)定性。蘇州科技大學郭春顯教授課題組通過微波輔助水熱法制備出AIS/ZIF-70復合材料。AIS QDs通過物理吸附和化學吸附進入ZIF-70孔隙中，由于ZIF-70的有效隔離避免了AIS QDs濃度猝滅現象。更重要的是，在ZIF-70和AIS QDs之間形成的ZnS層有效鈍化了QDs的表面懸空鍵，減少了由于熱活化導致載流子逃逸到表面陷阱態(tài)而引起的熱猝滅，從而提高了AIS/ZIF復合材料的熒光性能。將AIS/ZIF-70復合材料與商業(yè)綠色粉末(Ba, Sr)Si2O2N2:Eu2+混合，再與藍光芯片結合組裝成WLED器件，其發(fā)光效率（LE）可從5.44 lm/W增加到36.76 lm/W。使用AIS/ZIF復合材料組裝成的WLED發(fā)射出溫暖的白光，顯色指數（CRI）為84.3，相關色溫（CCT）為3631 K，該方法為量子點材料在固態(tài)照明領域的應用提供了新的思路。 論文信息 Improved Luminous Efficiency of AgInS2 Quantum Dots and Zeolitic Imidazolate Framework-70 Composite for White Light Emitting Diode Applications Zhe Qin, Yuan-hong Chen, Prof. Ting Chen, Meng-biao Liang, Peng Wen, Prof. Chun-xian Guo, Prof. Chang-qing Ye, Prof. Zhi-xiang Xie Chemistry – A European Journal DOI: 10.1002/chem.202301123
