蘇州科技大學(xué)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(diǎn)的方法，ZIF-70有效避免了量子點(diǎn)的濃度猝滅現(xiàn)象；同時(shí)，在ZIF-70和AgInS2之間可以形成ZnS層，能夠有效鈍化量子點(diǎn)的表面懸空鍵，從而提高了AIS/ZIF復(fù)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(fù)合材料的示意圖 AgInS2量子點(diǎn)（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(zhǎng)可調(diào)諧和熒光壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，在WLED領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。然而，目前仍有許多問題嚴(yán)重阻礙了其實(shí)際應(yīng)用：一個(gè)主要的問題是由于量子點(diǎn)的比表面積大，表面的懸空鍵較多，導(dǎo)致其發(fā)射效率較低；另一個(gè)問題是量子點(diǎn)對(duì)環(huán)境敏感，組裝成WLED過程中易導(dǎo)致相當(dāng)程度的熒光衰減。針對(duì)第一個(gè)問題，科研人員通常采用有機(jī)配體或無機(jī)半導(dǎo)體材料鈍化量子點(diǎn)表面，提高熒光量子產(chǎn)率。針對(duì)第二個(gè)問題，則可以采用有機(jī)聚合物或無機(jī)氧化物基質(zhì)封裝量子點(diǎn)，以減少量子點(diǎn)因團(tuán)聚而引起的熒光衰減，但以上兩種方法通常都需要復(fù)雜的表面處理過程以及精細(xì)的調(diào)控手段。 金屬有機(jī)框架（Metal-organic frameworks，MOFs）是由含氧、氮和碳等有機(jī)配體與過渡金屬或者稀土金屬自組裝連接而成的框架結(jié)構(gòu)，具有多孔性、高比表面積、不飽和的金屬位點(diǎn)以及結(jié)構(gòu)的多樣性等突出優(yōu)勢(shì)。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(jī)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(qiáng)的熱穩(wěn)定性。蘇州科技大學(xué)郭春顯教授課題組通過微波輔助水熱法制備出AIS/ZIF-70復(fù)合材料。AIS QDs通過物理吸附和化學(xué)吸附進(jìn)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(xiàn)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(dǎo)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(fù)合材料的熒光性能。將AIS/ZIF-70復(fù)合材料與商業(yè)綠色粉末(Ba, Sr)Si2O2N2:Eu2+混合，再與藍(lán)光芯片結(jié)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(fù)合材料組裝成的WLED發(fā)射出溫暖的白光，顯色指數(shù)（CRI）為84.3，相關(guān)色溫（CCT）為3631 K，該方法為量子點(diǎn)材料在固態(tài)照明領(lǐng)域的應(yīng)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
