石墨烯量子点-银异质结表面等离激元共振增强共轭聚合物发光研究

基本信息
批准号:51403051
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:25.00
负责人:张文凯
学科分类:
依托单位:河南大学
批准年份:2014
结题年份:2017
起止时间:2015-01-01 - 2017-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:陈威,吴文鹏,余丽丽,贺浩哲,杨莉
关键词:
发光增强共轭聚合物表面等离激元异质结
结项摘要

More advanced colloidal Ag nanoparticle design and synthesis offers a tremendous potential for further boosting PLED performances. However, the noble metal nanoparticles cover the substrate with much lower densities and are usually dentrimental to carrier transport properties, limiting their applications in polymer light-emitting devices. This project aims to prepare graphene-quantum-dot-supported silver nanoparticles (GQDs–Ag) using the graphene quantum dots (GQDs) both as a reducing agent and a template. The size and surface functional group of GQDs, as well as reduction process is tailored to set the sizes and numbers of Ag particles grown on carbon supports, and hence to control electronic coupling between Ag–Ag particles, and ultimately to control the plasmonic modes and intensities. Besides, the project also investigates the effect of GQDs-Ag on the conjugated polymer’s absorption intensity, emission intensity, fluorescence quantum efficiency and exciton lifetime. The issue of spontaneous emission rate of conjugated polymer is engineered by the sizes and numbers of GQDs-supported silver nanoparticles, by varying the distance between GQDs-Ag and the conjugated polymer, and by conjugated polymer films mophology, has also been studied. The composite film used in PLED device is optimized according to PL studies, and the ability of GQDs-Ag heterostructure is evaluated to enhance luminous efficiency of PLED. This project not only helps to understand the light-matter interaction in the nanocale, but also provides important basis for designing highly efficient PLED devices.

先进胶体金属纳米粒子的设计与合成为提高聚合物发光器件效率提供了巨大的潜力,针对该类聚合物发光器件中存在添加的金属纳米粒子表面覆盖率低以及添加后影响载流子传输等问题,本项目拟以石墨烯量子点(GQDs)为模板还原制备GQDs负载银纳米粒子的GQDs-Ag异质结。通过控制GQDs模板的尺寸和表面功能基团,调控GQDs负载银纳米粒子的尺寸和密度以及Ag-Ag间的电磁耦合作用,进而实现对表面等离激元共振模式和强度的调控。在此基础上,研究GQDs-Ag异质结对共轭聚合物光吸收强度、发射强度、荧光量子效率以及激子寿命的影响,通过控制GQDs-Ag与聚合物分子之间的距离以及聚合物薄膜形态,实现对共轭聚合物自发发射速率的调控,进而提高GQDs-Ag纳米异质结增强聚合物发光器件效率的能力。本项目研究成果不仅有助于加深对纳米尺度下光与物质之间相互作用的认识,也为设计新型高效的聚合物发光器件提供依据。

项目摘要

本项目旨在开发具有协同表面等离激元活性的石墨烯量子点-银(GQDs-Ag)异质结,探索其与共轭聚合物激子之间的近场耦合效应。首先,通过广泛研究柠檬酸基、碳纤维基和氧化石墨烯基纳米点的结构与发光性质之间的关系,详细表征各类GQDs的复杂化学结构,提出超分子和多重准分子结构在纳米点形态和发光性质的关键作用,从而为合成GQDs-Ag异质结奠定扎实基础。然后,通过控制GQDs模板的物理化学结构,控制负载Ag纳米粒子的尺寸和密度,实现了异质结表面等离激元的有效调控。将多种发光共轭聚合物组装在GQDs-Ag单层上制备耦合薄膜,研究共轭聚合物化学结构以及异质结在基底上的覆盖率对耦合薄膜光吸收速率、荧光量子产率以及激子衰变速率的影响。通过层层自组装精确控制异质结与聚合物之间的距离,研究了GQDs-Ag异质结对共轭聚合物发光的局域场增强效应,证实异质结表面等离子可有效调控共轭聚合物自发辐射过程。本项目的研究为表面等离子激元增强光电器件设计提供了有力支持,同时也拓宽了异质结表面等离激元的应用领域。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

正交异性钢桥面板纵肋-面板疲劳开裂的CFRP加固研究

正交异性钢桥面板纵肋-面板疲劳开裂的CFRP加固研究

DOI:10.19713/j.cnki.43-1423/u.t20201185
发表时间:2021
2

小跨高比钢板- 混凝土组合连梁抗剪承载力计算方法研究

小跨高比钢板- 混凝土组合连梁抗剪承载力计算方法研究

DOI:10.19701/j.jzjg.2015.15.012
发表时间:2015
3

低轨卫星通信信道分配策略

低轨卫星通信信道分配策略

DOI:10.12068/j.issn.1005-3026.2019.06.009
发表时间:2019
4

栓接U肋钢箱梁考虑对接偏差的疲劳性能及改进方法研究

栓接U肋钢箱梁考虑对接偏差的疲劳性能及改进方法研究

DOI:10.3969/j.issn.1002-0268.2020.03.007
发表时间:2020
5

F_q上一类周期为2p~2的四元广义分圆序列的线性复杂度

F_q上一类周期为2p~2的四元广义分圆序列的线性复杂度

DOI:10.11999/JEIT210095
发表时间:2021

相似国自然基金

1

石墨烯/表面等离激元共振复合材料及其表面增强拉曼效应研究

批准号:21143008
批准年份:2011
负责人:郑先亮
学科分类:B0306
资助金额:10.00
项目类别:专项基金项目
2

金属局域等离激元调控量子点表面态发光的机制研究

批准号:11504138
批准年份:2015
负责人:胡炼
学科分类:A2002
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
3

硅烯量子点中的表面等离激元研究

批准号:11464023
批准年份:2014
负责人:尹海峰
学科分类:A2202
资助金额:35.00
项目类别:地区科学基金项目
4

石墨烯阵列结构中表面等离激元传播的类量子现象研究

批准号:11604388
批准年份:2016
负责人:樊洋
学科分类:A2206
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目