基于石墨烯量子点有机电致发光器件的制备与研究

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石墨烯量子点(Graphene Quantum Dots,GQDs)作为碳家族的一位新成员,因强烈的量子局限效应和边缘效应有着独特的物理化学性质,而引起了科研工作者的广泛关注。GQDs因尺寸较小以及具有稳定的荧光,良好的生物相容性等优点,在光电器件、传感器、生物成像等方面有着广泛的应用。  本论文第一章首先简单介绍了石墨烯量子点及其制备方法与相关应用,以及有机电致发光器件的发展历程和研究现状,然后阐述了论文的研究内容及意义。第二章主要内容分为两部分:通过自下而上有机小分子合成的方法制备GQDs,并通过一些常规的表征手段对所制备的GQDs进行深入研究。第三章具体的介绍了利用我们制备的GQDs作为发光材料制备有机电致发光器件的方法。最后在第四章对本论文的实验结果进行了总结,并展望GQDs的未来发展。  本论文的主要研究内容分为以下两个方面:  1.运用自下而上有机小分子合成的方法制备出带有BODIPY基团修饰的高质量石墨烯量子点。通过原子力显微镜、透射电子显微镜、紫外可见吸收光谱、光致发光光谱等表征手段深入研究我们制备的GQDs,实验分析表明我们用此种方法合成的石墨烯量子点,通过控制制备时的温度与反应时间,Sp2结构逐渐完善,形成大的共轭π体系。而随着共轭π电子云的形成,与边缘BODIPY基团的π电子云相互作用逐渐增强,对其发光波长起到了调节作用,调节范围从530nm到640nm,而且也提供了其他的非辐射弛豫通道,使得非辐射复合的速率更快,其寿命逐渐降低。  2.本文主要采用溶液旋涂的方法制备了基于GQDs的有机电致发光器件。我们选取制备的GQDs作为发光材料,寻找出合适的聚合物其相匹配制成薄膜作为发光层,确定出各有机功能层后,设计出了合理的有机电致发光器件结构。实验过程简单方便,成本低廉,且制备出的器件性能得到提高。
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