Encapsulating CdSe/CdS QDs in the MOF ZIF-8 Enhances Their Photoluminescence Quantum Yields in the Solid State

光致发光 量子点 纳米晶 材料科学 纳米技术 薄膜 量子产额 光电子学 发光 激子 半导体 纳米颗粒 荧光 光学 量子力学 物理
作者
Aaron E. B. S. Stone,Shawn Irgen-Gioro,Rafael López‐Arteaga,Joseph T. Hupp,Emily A. Weiss
出处
期刊:Chemistry of Materials [American Chemical Society]
卷期号:34 (4): 1921-1929 被引量:39
标识
DOI:10.1021/acs.chemmater.1c04355
摘要

Colloidal semiconductor nanocrystals, or quantum dots (QDs), show great promise as light absorbers and emitters in next-generation optoelectronic devices, but deleterious charge and energy-transfer processes that occur in solid-state thin films of QDs hinder their wide-scale utilization. Several classes of materials have been used previously to encapsulate QDs in the solid state but have failed to fully prevent charge and energy transfer in densely packed thin films of QDs relevant for device applications, necessitating the exploration of other materials. This paper describes the use of a metal–organic framework (MOF), zeolitic imidazolate framework-8 (ZIF-8), as a novel matrix encapsulation material to regulate the inter-QD spacing of core–shell QDs in a crystalline host, thus enhancing the photoluminescence quantum yield (PL QY) and irradiance of the films. The brightest composite films have PL QYs of 7.4–9.8% (whereas the PL QY of the QD-only film is 2.1%) and volume-normalized irradiances that are at least a factor of 5 higher than that of the QD-only film. Spectrally resolved PL lifetime measurements indicate that ZIF-8 improves the emission of the QDs by inhibiting inter-QD energy transfer, primarily by preventing the formation of large aggregates of QDs that are present in the film of poly(vinylpyrrolidone) (PVP)-coated QDs without ZIF-8. This demonstration of control over QD spacing within the crystalline MOF matrix reveals new pathways toward mesoscale QD structures with controlled electronic coupling and dielectric environments. Furthermore, this study is one of the first investigations of the photophysics of QD@MOF composite materials.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
汪酱酱完成签到 ,获得积分10
刚刚
JamesTYD发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
1秒前
xinjiasuki完成签到 ,获得积分10
1秒前
Ying完成签到,获得积分10
1秒前
丘比特应助小方采纳,获得10
1秒前
1秒前
不吃葱花行不行完成签到 ,获得积分10
1秒前
CipherSage应助周斌采纳,获得10
2秒前
丘比特应助wengerice采纳,获得10
2秒前
神勇尔阳发布了新的文献求助10
2秒前
李健的小迷弟应助upupup采纳,获得10
2秒前
utopia完成签到 ,获得积分10
3秒前
燕子完成签到,获得积分10
3秒前
black完成签到,获得积分20
3秒前
决明lyt发布了新的文献求助10
4秒前
一一完成签到,获得积分10
4秒前
小肉包发布了新的文献求助10
5秒前
阿施发啦路完成签到,获得积分10
5秒前
震动的听安完成签到,获得积分10
6秒前
DrZZZZZZ关注了科研通微信公众号
6秒前
6秒前
6秒前
科研通AI6.4应助nnstudy采纳,获得10
7秒前
饱满如风完成签到,获得积分20
7秒前
大摸特摸完成签到,获得积分10
7秒前
李健应助徐丽采纳,获得10
8秒前
拾起地上六便士完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
赘婿应助October采纳,获得10
8秒前
马克完成签到,获得积分10
8秒前
小昊完成签到 ,获得积分10
8秒前
所所应助black采纳,获得10
9秒前
小鱼干完成签到,获得积分10
9秒前
丘比特应助陌年微凉采纳,获得10
9秒前
9秒前
梁其杰完成签到,获得积分10
9秒前
一一发布了新的文献求助10
10秒前
把握有度发布了新的文献求助10
10秒前
高分求助中
Cronologia da história de Macau 5000
Merrill's Atlas of Radiographic Positioning and Procedures - 3-Volume Set, 16th Edition 2000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 500
Vander's Renal Physiology第10版 500
Animalia: Animal and Human Interaction in the Early Medieval English World (Exeter Studies in Medieval Europe) 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7128986
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8779407
关于积分的说明 18559599
捐赠科研通 6710445
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3151373
关于科研通互助平台的介绍 2274413
邀请新用户注册赠送积分活动 2125695