稀土配合物修饰石墨烯量子点复合发光材料的合成及光电性能研究

Hybrid materials of chemically modified graphene quantum dots (GQDs) with lanthanide complexes are to be synthesized for photoelectronic materials, in which the lanthanide complexes are homogeneously dispersed at molecular levels in the GQDs. The luminescent efficiencies and radiation life times of these hybrid materials and energy transfer mechanism between the different lanthanide complexes and GQDs are systematically investigated.In order to optimize the coating methodes, the luminescent properties and morphology of the hybrid materials obtained by coating of GQDs with lanthanide complexes through both electrostatic interactions and chelating lanthanide ions are comparatively studied. As a result, the optimum hybrid luminescent materials will be selected as potential OLED emitters. Concerning the excellent charge mobility, super thermal conductivity and good photo-absorption ability of GQDs,greatly improved luminescent efficiency and stability of OLED with sharp-band emissions based on these hybrid materials are to be pursued.

用化学修饰的方法将稀土配合物载接到石墨烯量子点（GQDs）上，合成稀土配合物在分子级别上均匀分散在石墨烯量子点上的复合发光材料。研究不同发光配合物修饰的复合发光材料的发光效率和发光寿命，探讨复合发光材料中GQDs与配体及中心离子之间的能量传递机理。比较稀土配合物通过形成配位键和静电相互作用载接到GQDs上形成的复合发光材料的发光性能与形貌特征。在对材料合成方法优化的基础上，筛选出性能优良的复合发光材料。试图利用GQDs优良的载流子传输性、热传导性和好的光吸收性能来改进稀土配合物修饰GQDs复合发光材料的载流子传输性、热稳定性和发光效率，使以这类复合发光材料制备的电致发光器件无论在发光效率和发光稳定性方面均有所突破。

通过形成配位键和静电相互作用将稀土配合物载接到石墨烯量子点（GQDs）上，合成了八种稀土配合物均匀分散在石墨烯量子点上的复合发光材料。结果表明：石墨烯量子点（GQDs）能将能量传递给中心离子，复合材料表现出良好的光致发光性能,其发光效率在(20.6%~35.8%)之间。以苯并咪唑为主体结构的新型膦氧类配体(L1~L8)作为中性配体，以-双酮、α-羟基苯乙酮衍生物为阴离子配体，合成了二十四种高效红色锐带发光的铕配合物。结果表明：该系列中性配体的三线态能级与铕离子发光能级比较匹配，能很好敏化中心离子的发光，配合物的发光量子效率最高可达48%。苯并咪唑膦氧类化合物(L1~L5)也可作为Pt(II)磷光配合物的辅助配体。以2-苯基吡啶(ppy)为环金属配体，合成了五种高效发光的Pt(II)磷光材料。配合物在溶液中的发光量子效率在30%-41%之间，固体发光效率在44%-67%之间；大空间位阻的苯并咪唑膦氧类解聚配体的引入大大提高了磷光配合物的发光效率。设计合成了六种新型的苯并咪唑膦类N^P配体。我们将上述配体作为主配体，三苯基膦为辅助配体与卤化亚铜（CuX，X=I-、Br-、Cl-）反应合成了18个新型单核Cu(Ⅰ)配合物。通过调控配体的取代基和卤素离子，实现了配合物从绿光到橙色光（531nm~587nm）的发射。碘配位的配合物发光效率相对较高，配合物CuL2I的发光效率高达88.29%。理论计算结果表明：Cu(I)配合物的磷光发射主要是来自XLCT和MLCT的辐射跃迁。