南理工研制无机钙钛矿量子点新材料突破技术瓶颈
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南京理工大学曾海波团队在量子点显示研究方面取得了重要进展。此次南理工合成的新材料为无机钙钛矿量子点。曾海波教授团队发明的合成方法，在室温常压下就能完成，操作简便，其来源是无机盐，普通矿石中就可以提取得到。相比之下，硒化镉和磷化铟等需要在高温无水无氧的条件下合成，对量产造成很大挑战，而其原材料成本更是新材料的三倍以上。
中国粉体网讯&&日前，南京理工大学曾海波团队在量子点显示研究方面取得了重要进展，相关的研究成果发表在国际顶级杂志杂志《先进功能材料》上，这一成果克服了量子点技术发展的关键瓶颈，将大力推动我国的量子点技术自主研究进程，并即将进入产业化阶段。
&&&&近年来，提高显示清晰度、使得柔性显示实用化已成为了全球显示技术重点发展的两大技术趋势。世界显示行业发展经历了电子管时代，目前正处在液晶显示时代，即将进入第三次技术革命，现在正处在下一轮革命的前夜，每个国家都积极进行新材料研发，争取抢占显示技术制高点。据在读博士生李晓明介绍，代表未来主流显示技术的核心部件白光LED的发光原理是将蓝光LED芯片发出的蓝光照在荧光粉上产生白光。之前广泛使用的荧光粉含有稀土，但是稀土资源是战略资源，成本高且不能过多采用。而且这种荧光粉发出的光缺少自然光中的红光部分。人工光源追求的是接近太阳光的光线，即由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫复合成的白光，这种光线对人体来说才是最舒适的。荧光量子点的显示技术能覆盖七种有色光、使用寿命长、高效节能，被认为是显示技术领域的新一轮革命。目前广泛应用的荧光量子点有硒化镉、磷化铟等。但镉毒性非常大，欧盟已经出台了相关禁令限制使用。而磷化铟中的铟比稀土更加珍贵，地球上已探明的铟使用期限已不足十年。而且这两种材料的合成技术被美国、德国等欧美国家垄断，成本非常高。因此，发展有自主产权、无镉、高品质的新型量子点既是显示领域的关键科学问题，也是我国量子点显示工业化发展的关键技术问题。
&&&&此次南理工合成的新材料为无机钙钛矿量子点。曾海波教授团队发明的合成方法，在室温常压下就能完成，操作简便，其来源是无机盐，普通矿石中就可以提取得到。相比之下，硒化镉和磷化铟等需要在高温无水无氧的条件下合成，对量产造成很大挑战，而其原材料成本更是新材料的三倍以上。新材料的优势还在于通过元素成分调控就能产生不同颜色的荧光，技术操作简易。而硒化镉和磷化铟需要通过纳米级别上精确的尺寸控制才能实现荧光色彩控制，技术要求极高。而且这种新材料可以和代表第二代技术的液晶生产线兼容，在实际生产中，可以加入原先液晶生产线，这样将大大降低新产品成本。尤其在这样一个从中国制造向中国创造转型的关键时期，新材料的这种兼容性将最大程度地利用我国广大现成生产线，以最快速度、最高效率实行量产，将新老技术换代的成本降到最低。
&&&&目前团队已经合成出新材料样品，并做出了量子点复合荧光薄膜和灯珠，申请了一系列国家发明专利技术。
&&&&据研究所所长曾海波教授介绍，这种新材料已经进入产业化进程。研究所正在和国内显示器行业龙头老大京东方科技集团股份有限公司合作，申报国家的中国制造2025项目中的关键性先进电子材料重点专项中的新兴显示专项。
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上海交大在提高量子点稳定性研究中取得突破性进展
08:42:21 | 编辑： | 【
　　近日，上海交通大学环境科学与工程学院量子点基能源与环境功能材料团队负责人李良特别研究员带领其团队在提高量子点稳定性研究中取得了突破性进展，相关成果连续发表在权威期刊《Journal of the American Chemical Society》上，内容分别为具有自钝化效应的超稳定量子点(J. Am. Chem. Soc., ), )和在“无水”溶剂中进行二氧化硅包覆钙钛矿量子点的方法(J. Am. Chem. Soc., ), )。　　量子点(半导体纳米晶体)具有优异的光电性能，基于量子效应和发光特质，量子点在照明、显示、生命科学、荧光标记、太阳能电池和光催化等领域具有广泛的应用前景。然而“量子点的稳定性”是制约量子点领域发展的关键性瓶颈之一。近几年，量子点稳定性的研究取得了一定的进展，但普遍存在不足。如巨型量子点，包覆近20层硫化镉（CdS）的硒化镉（CdSe）量子点，其荧光量子效率很低，只有20-30%，而且硫化物的外壳并不足以抵挡水分子和氧分子对量子点的破坏。国内外研究团队尝试利用二氧化硅或者高分子包覆等方法来增强量子点的稳定性，但因为包覆过程中会加入氨水或碱等催化剂，常常引起量子点荧光效率的降低。针对以上这些问题，李良团队创造性地将金属防腐中的自钝化概念引入到量子点领域，通过在量子点制备过程中掺杂自钝化金属元素Al，进行Al掺杂量子点的研究。利用Al元素在量子点表面自动氧化形成稳定的保护层，有效降低光、温度、湿度、氧气等对量子点的影响，实现量子点稳定性的增强。并探讨了Al掺杂量子点的自钝化机理，为自钝化量子点的合成提供理论基础和指导。相关成果由博士生李志春等人发表在J. Am. Chem. Soc. (DOI: 10.1021/jacs.5b05462)和Chem. Commun. (DOI: 10.137J)上。　　&　　新型有机-无机杂化钙钛矿(CH3NH3PbX3, X = Cl, Br, I)量子点具有优异的光学特性，但其对水和氧气极为敏感，容易受到周围环境的影响而发生荧光猝灭。目前只能通过引入一些高分子包裹材料来提高其稳定性。而常用的无机透明材料二氧化硅等理论上是不可能包裹上去的，因为二氧化硅的前驱体如正硅酸乙酯(TEOS)等，都是通过水解方法得到二氧化硅，而水、醇类、氨、巯基等都会快速猝灭钙钛矿量子点。针对钙钛矿量子点极为脆弱的特性，研究团队提出在“无水”环境中形成二氧化硅的方法，即在钙钛矿量子点的甲苯溶液中(水含量≈0.0623%)，直接引入正硅酸甲酯(TMOS)。由于正硅酸甲酯的水解速率很快(TEOS的4倍以上)，可快速消耗甲苯溶液中残留的水分，在水解形成二氧化硅的同时，最大限度地降低了残留水分对钙钛矿量子点的破坏。相对于纯钙钛矿量子点，所得到的钙钛矿量子点/SiO2复合体的光稳定性得到了极大的提升。该项研究提出的“无水”条件形成二氧化硅的方法适用于所有对水和氧等环境因素敏感的量子点。相关成果由博士后黄寿强等人发表在J. Am. Chem. Soc. (DOI: 10.1021/jacs.5b13101)上。&&&&&来源：显示网
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南理工研究打破量子点新材料发展瓶颈
& &随着显示技术的发展，各种新概念产品不断涌现，其中，就有以高清晰画量和节能环保为优势的量子点电视。日前，南京理工大学曾海波团队在量子点显示研究领域取得重要进展，打破了量子点技术发展瓶颈。
& 据研究团队成员李晓明博士介绍，荧光量子点显示技术能覆盖七种有色光，使用寿命长、高效节能，是显示技术领域的新一轮革命。目前，广泛应用的荧光量子点有硒化镉、磷化铟等。但镉毒性很大，且欧盟已经出台了相关禁令限制使用；磷化铟中的铟比稀土更珍贵，成本非常高。因此，发展有自主产权、无镉、高品质的新型量子点既是显示领域的关键科学问题，也是我国量子点显示工业化发展的关键技术问题。
& 曾海波教授团队的新材料为无机钙钛矿量子点，目前已经合成出样品，并做出量子点复合荧光薄膜和灯珠，申请了一系列国家发明专利技术。相比需要在高温无水无氧条件下合成的硒化镉、磷化铟等，新材料合成方法操作简便，在室温常压下就能完成，且来源是无机盐，普通矿石中就可以提取得到。同时，通过元素成分调控就能产生不同颜色的荧光，并不需要通过纳米级别上精确的尺寸控制。最为重要的是，这种新材料还可以与液晶生产线兼容，大大降低新产品成本。&新材料的这种兼容性将最大程度地利用现成生产线，以最快速度、最高效率实行量产，将新老技术换代的成本降到最低。&曾海波说，这种新材料已经进入产业化进程，并与国内显示器行业龙头企业开展合作，申报国家的&中国制造2025&项目中关键性先进电子材料重点专项中的新兴显示专项。}