Research progress of ion-doped perovskite quantum dot-embedded glass Enhanced Publication

{ "defaultlang": "zh", "titlegroup": { "articletitle": [ { "lang": "zh", "data": [ { "name": "text", "data": "离子掺杂钙钛矿量子点玻璃研究进展" } ] }, { "lang": "en", "data": [ { "name": "text", "data": "Research progress of ion-doped perovskite quantum dot-embedded glass" } ] } ] }, "contribgroup": { "author": [ { "name": [ { "lang": "zh", "surname": "尹", "givenname": "博钊", "namestyle": "eastern", "prefix": "" }, { "lang": "en", "surname": "YIN", "givenname": "Bozhao", "namestyle": "eastern", "prefix": "" } ], "stringName": [], "aff": [ { "rid": "aff1", "text": "1" } ], "role": [ "first-author" ], "bio": [ { "lang": "zh", "text": [ "尹博钊（1998- ），男，博士研究生，主要从事钙钛矿量子点玻璃方面研究。E-mail： yinbzh@126.com" ], "graphic": [ { "print": "http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=36455008&type=", "small": "http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=36455014&type=", "big": "http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=36455010&type=", "width": "15.87500000", "height": "22.17199707", "fontsize": "" } ], "data": [ [ { "name": "text", "data": "尹博钊" }, { "name": "text", "data": "（1998- ），男，博士研究生，主要从事钙钛矿量子点玻璃方面研究。E-mail： " }, { "name": "text", "data": "yinbzh@126.com" } ] ] } ], "email": "yinbzh@126.com", "deceased": false }, { "name": [ { "lang": "zh", "surname": "黄", "givenname": "雄健", "namestyle": "eastern", "prefix": "" }, { "lang": "en", "surname": "HUANG", "givenname": "Xiongjian", "namestyle": "eastern", "prefix": "" } ], "stringName": [], "aff": [ { "rid": "aff1", "text": "1" }, { "rid": "aff2", "text": "2" } ], "role": [], "deceased": false }, { "name": [ { "lang": "zh", "surname": "董", "givenname": "国平", "namestyle": "eastern", "prefix": "" }, { "lang": "en", "surname": "DONG", "givenname": "Guoping", "namestyle": "eastern", "prefix": "" } ], "stringName": [], "aff": [ { "rid": "aff1", "text": "1" } ], "role": [ "corresp" ], "corresp": [ { "rid": "cor1", "lang": "en", "text": "E-mail： dgp@scut.edu.cn", "data": [ { "name": "text", "data": "E-mail： dgp@scut.edu.cn" } ] } ], "bio": [ { "lang": "zh", "text": [ "董国平（1983－），男，博士，教授，主要从事光功能玻璃与光纤器件的研究。 E-mail： dgp@scut.edu.cn" ], "graphic": [ { "print": "http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=36455016&type=", "small": "http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=36455022&type=", "big": "http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=36455021&type=", "width": "15.44216919", "height": "21.63784790", "fontsize": "" } ], "data": [ [ { "name": "text", "data": "董国平" }, { "name": "text", "data": "（1983－），男，博士，教授，主要从事光功能玻璃与光纤器件的研究。 E-mail： " }, { "name": "text", "data": "dgp@scut.edu.cn" } ] ] } ], "email": "dgp@scut.edu.cn", "deceased": false } ], "aff": [ { "id": "aff1", "intro": [ { "lang": "zh", "label": "1", "text": "华南理工大学 材料科学与工程学院，发光材料与器件国家重点实验室，广东 广州　510641", "data": [ { "name": "text", "data": "华南理工大学 材料科学与工程学院，发光材料与器件国家重点实验室，广东 广州　510641" } ] }, { "lang": "en", "label": "1", "text": "State Key Laboratory of Luminescent Materials and Devices， School of Materials Science and Engineering， South China University of Technology， Guangzhou 510641， China", "data": [ { "name": "text", "data": "State Key Laboratory of Luminescent Materials and Devices， School of Materials Science and Engineering， South China University of Technology， Guangzhou 510641， China" } ] } ] }, { "id": "aff2", "intro": [ { "lang": "zh", "label": "2", "text": "华南理工大学 物理与光电学院，广东 广州　510641", "data": [ { "name": "text", "data": "华南理工大学 物理与光电学院，广东 广州　510641" } ] }, { "lang": "en", "label": "2", "text": "School of Physics and Optoelectronics， South China University of Technology， Guangzhou 510645， China", "data": [ { "name": "text", "data": "School of Physics and Optoelectronics， South China University of Technology， Guangzhou 510645， China" } ] } ] } ] }, "abstracts": [ { "lang": "zh", "data": [ { "name": "p", "data": [ { "name": "text", "data": "近年来，全无机钙钛矿量子点因其优异的光电性能受到研究者的广泛关注，但其较差的稳定性极大地限制了其应用。利用玻璃优异的稳定性，控制钙钛矿量子点在玻璃中原位析出，使玻璃包覆在钙钛矿量子点周围，隔绝其与外界环境的接触，有效地提高了其稳定性。通过在钙钛矿量子点玻璃中掺杂特定的离子可以调控钙钛矿量子点的析晶情况和发光峰位，并可引入新的发光中心。本文根据掺杂离子的目的，综合介绍了离子掺杂钙钛矿量子点玻璃的研究进展，为近期关于离子掺杂钙钛矿量子点玻璃的研究提供了思路和参考。" } ] } ] }, { "lang": "en", "data": [ { "name": "p", "data": [ { "name": "text", "data": "In recent years， all-inorganic perovskite quantum dots （QDs） have attracted extensive attention from researchers due to their excellent photoelectric properties， but their poor stability greatly limits their applications. By using the stability of glass， the perovskite QDs are controlled to in-situ growth inside the glass matrix， so that the glass coats around the perovskite QDs. And the contact between QDs and the external environment is cut off， thus effectively improving the stability of QDs. By doping specific ions in perovskite QD-embedded glass， the crystallization of QDs and their luminescence peak can be controlled. Besides that， a new luminescence center can be introduced. In this paper， the research progress of ion-doped perovskite QD-embedded glass is comprehensively introduced according to the purposes of ion doping， which provides ideas and references for the recent research on ion-doped perovskite QD-embedded glass." } ] } ] } ], "keyword": [ { "lang": "zh", "data": [ [ { "name": "text", "data": "玻璃" } ], [ { "name": "text", "data": "钙钛矿量子点" } ], [ { "name": "text", "data": "离子掺杂" } ] ] }, { "lang": "en", "data": [ [ { "name": "text", "data": "glass" } ], [ { "name": "text", "data": "perovskite quantum dots" } ], [ { "name": "text", "data": "ion doping" } ] ] } ], "highlights": [], "body": [ { "name": "sec", "data": [ { "name": "sectitle", "data": { "title": [ { "name": "text", "data": "1　引　　言" } ], "level": "1", "id": "s1" } }, { "name": "p", "data": [ { "name": "text", "data": "自Kovalenk" }, { "name": "sup", "data": [ { "name": "text", "data": "[" }, { "name": "xref", "data": { "text": "1", "type": "bibr", "rid": "R1", "data": [ { "name": "text", 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"离子可以部分或全部被其他碱金属离子所取代，Pb" }, { "name": "sup", "data": [ { "name": "text", "data": "2+" } ] }, { "name": "text", "data": "同样可以被其他过渡金属离子或稀土元素离子所部分或完全取代" }, { "name": "sup", "data": [ { "name": "text", "data": "[" }, { "name": "blockXref", "data": { "data": [ { "name": "xref", "data": { "text": "11", "type": "bibr", "rid": "R11", "data": [ { "name": "text", "data": "11" } ] } }, { "name": "text", "data": "-" }, { "name": "xref", "data": { "text": "12", "type": "bibr", "rid": "R12", "data": [ { "name": "text", "data": "12" } ] } } ], "rid": [ "R11", "R12" ], "text": "11-12", "type": "bibr" } }, { "name": "text", "data": "]" } ] }, { "name": "text", "data": "。基于调控钙钛矿量子点光学性质、降低钙钛矿量子点中Pb" }, { "name": "sup", "data": [ { "name": "text", "data": "2+" } ] }, { "name": "text", "data": "对人体和环境的危害、引入新的发光中心等因素，研究者们合成出了多种不同离子掺杂的钙钛矿量子点" }, { "name": "sup", "data": [ { "name": "text", "data": "[" }, { "name": "blockXref", "data": { "data": [ { "name": "xref", "data": { "text": "13", "type": "bibr", 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"等人通过传统的熔融淬火后续热处理法，在磷酸盐玻璃基质中析出了 CsPbBr" }, { "name": "sub", "data": [ { "name": "text", "data": "3" } ] }, { "name": "text", "data": "量子点。其量子效率可达51.5%，并且有着极好的抗水能力和热稳定性，在水中放置一周以上或经过100℃加热冷却循环后，其发光强度仍能达到原始发光强度的80%以上。由于钙钛矿量子点是在玻璃基质中原位析出，具有无规则网络结构的玻璃基质将量子点完全包裹，充分隔绝了其与空气中水分和氧气的直接接触，并且能够防止钙钛矿量子点中的Pb" }, { "name": "sup", "data": [ { "name": "text", "data": "2+" } ] }, { "name": "text", "data": "等有毒物质的泄露，降低了其毒性和对环境的污染" }, { "name": "sup", "data": [ { "name": "text", "data": "[" }, { "name": "xref", "data": { "text": "25", "type": "bibr", "rid": "R25", "data": [ { "name": "text", "data": "25" } ] } }, { "name": "text", "data": "]" } ] }, { "name": "text", "data": "。随后，多个研究团队分别在碲酸盐" }, { "name": "sup", "data": [ { "name": "text", "data": "[" }, { "name": "xref", "data": { "text": "26", "type": "bibr", "rid": "R26", "data": [ { "name": "text", "data": "26" } ] } }, { "name": "text", "data": "]" } ] }, { "name": "text", "data": "、硼硅酸盐" }, { "name": "sup", "data": [ { "name": "text", "data": "[" }, 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"近年来，一些研究者将特定的金属离子掺入钙钛矿量子点玻璃中，以获得不同的性能。在钙钛矿量子点玻璃中掺入不同的金属离子主要有以下三个作用：（1）调控钙钛矿量子点玻璃的析晶性能；（2）调控其发光峰位；（3）在钙钛矿量子点玻璃中引入不同于钙钛矿量子点的发光，探究不同发光中心之间的相互影响。本文将根据如" }, { "name": "xref", "data": { "text": "图1", "type": "fig", "rid": "F1", "data": [ { "name": "text", "data": "图1" } ] } }, { "name": "text", "data": "所示在钙钛矿量子点玻璃中掺杂离子的目的，综合介绍离子掺杂钙钛矿量子点玻璃的研究进展。" } ] }, { "name": "fig", "data": { "id": "F1", "caption": [ { "lang": "zh", "label": [ { "name": "text", "data": "图1" } ], "title": [ { "name": "text", "data": "离子掺杂在钙钛矿量子点玻璃中的作用示意图" }, { "name": "sup", "data": [ { "name": "text", "data": "［" }, { "name": "xref", "data": { "text": "37", "type": "bibr", "rid": "R37", "data": [ { "name": "text", "data": "37" } ] } }, { "name": "text", "data": "，" }, { "name": "xref", "data": { "text": "46", "type": "bibr", "rid": "R46", "data": [ { "name": "text", "data": "46" } ] } }, { "name": "text", "data": "，" }, { "name": "xref", "data": { "text": "54", "type": "bibr", "rid": "R54", "data": [ { "name": "text", 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"（a）所示。" }, { "name": "xref", "data": { "text": "图3", "type": "fig", "rid": "F3", "data": [ { "name": "text", "data": "图3" } ] } }, { "name": "text", "data": "（b），（c），（d）分别为不同掺杂量的量子点玻璃在可见光和紫外线下的照片，XRD图谱和发光光谱。可以看出随着Rb" }, { "name": "sup", "data": [ { "name": "text", "data": "+" } ] }, { "name": "text", "data": "离子掺杂量的增加，其发光峰位逐渐蓝移，晶相发生改变，通过调整Rb" }, { "name": "sup", "data": [ { "name": "text", "data": "+" } ] }, { "name": "text", "data": "离子的掺杂量，可以实现475nm~523nm波段内的可控调谐发光。" } ] }, { "name": "fig", "data": { "id": "F3", "caption": [ { "lang": "zh", "label": [ { "name": "text", "data": "图3" } ], "title": [ { "name": "text", "data": "（a） Rb" }, { "name": "sup", "data": [ { "name": "text", "data": "+" } ] }, { "name": "text", "data": "取代CsPbBr" }, { "name": "sub", "data": [ { "name": "text", "data": "3" } ] }, { "name": "text", "data": "量子点中Cs" }, { "name": "sup", "data": [ { "name": "text", "data": "+" } ] }, { "name": "text", "data": "示意图；（b） CsPbBr" }, { "name": "sub", "data": [ { "name": 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"量子点玻璃在未掺杂其他离子的情况下，往往呈现出单峰发光的特征，需要在制备白光LED时加入红色的荧光粉，这为其制作增加了很多不便。为了实现在单个钙钛矿量子点玻璃中绿光和红光的同时发射，会在钙钛矿玻璃中引入其他的发光中心，进而实现由红绿蓝三基色组成的白光。其组成LED的示意图如" }, { "name": "xref", "data": { "text": "图5", "type": "fig", "rid": "F5", "data": [ { "name": "text", "data": "图5" } ] } }, { "name": "text", "data": "所示。" } ] }, { "name": "fig", "data": { "id": "F5", "caption": [ { "lang": "zh", "label": [ { "name": "text", "data": "图5" } ], "title": [ { "name": "text", "data": "基于蓝光芯片和微晶玻璃的白光LED示意图" }, { "name": "sup", "data": [ { "name": "text", "data": "［" }, { "name": "xref", "data": { "text": "53", "type": "bibr", "rid": "R53", "data": [ { "name": "text", "data": "53" } ] } }, { "name": "text", "data": "］" } ] } ] }, { "lang": "en", "label": [ { "name": "text", "data": "Fig.5" } ], "title": [ { "name": "text", "data": "Schematic model of a white-light LED device based on a blue chip and glass ceramics" }, { "name": "sup", "data": [ { "name": "text", "data": "［" }, { "name": "xref", "data": { "text": "54", 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"通过玻璃这一稳定性极强的材料将钙钛矿量子点完全包覆，已成为目前提高钙钛矿量子点稳定性的主要方法之一。通过在钙钛矿量子点玻璃中掺杂特定的离子，可以实现多种特定功能。在合适的掺杂情况下，可以有效地控制钙钛矿量子点的析晶程度，提高其发光量子效率，并实现特定波段的发光峰位调控。此外通过掺杂离子引入新的发光中心，可以实现更大色域范围的白光发射，并可利用掺杂离子和钙钛矿量子点不同的热猝灭行为，对环境温度进行探测。可以说通过特定的离子掺杂，可以赋予钙钛矿量子点玻璃更多的光学特征。但是，关于这方面的研究还有一定的局限性，其应用主要集中在白光LED和温度探测上，没有充分开发离子掺杂钙钛矿量子点玻璃的发光性质。此外，掺杂离子对钙钛矿量子点中的Pb也没有做到充分取代，在掺杂量增大时，其发光强度会出现急剧的下降，无法制备真正的纯无铅钙钛矿量子点玻璃。但总的来说，离子掺杂钙钛矿量子点玻璃还有着广阔的研究空间，也有更多的应用潜力。相信不久的将来，离子掺杂钙钛矿量子点玻璃将在照明与显示、防伪、存储等领域扮演更重要的角色。" } ] } ] } ], "footnote": [], "reflist": { "title": [ { "name": "text", "data": "参考文献" } ], "data": [ { "id": "R1", "label": "1", "citation": [ { "lang": "en", "text": [ { "name": "text", "data": "PROTESESCU L" }, { "name": "text", "data": "， " }, { "name": "text", "data": "YAKUNIN S" }, { "name": "text", "data": "， " }, { "name": "text", "data": "BODNARCHUK M I" }, { "name": "text", "data": "， " }, { "name": "text", "data": "et al" }, { "name": "text", "data": ". 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