Acid treatment to tune the optical properties of carbon quantum dots

光致发光 半最大全宽 量子点 结晶度 量子产额 碳纤维 材料科学 碳量子点 兴奋剂 光电子学 纳米技术 波长 化学工程 光学 荧光 物理 工程类 复合材料 复合数
作者
Geun-Hyeong Oh,Bo-Seok Kim,Youngjun Song,Sejung Kim
出处
期刊:Applied Surface Science [Elsevier BV]
卷期号:605: 154690-154690 被引量:23
标识
DOI:10.1016/j.apsusc.2022.154690
摘要

The photophysical properties of carbon quantum dots (CQDs) can be manipulated by doping external elements to control photoluminescence (PL) emission wavelength and enhance quantum yield during either growth or post-treatment. However, the utilization of CQDs has been limited by broad bandwidth of emission and the requirements of a multi-step purification processes. Here, we report an efficient process – a simple acid treatment (H2SO4 or HCl) - for producing nitrogen-doped carbon quantum dots (NCQDs) capable of multicolor emission. Using this acid treatment, the full-width half maximum (FWHM) of the resulting NCQDs PL emissions can be narrowed by approximately 46 nm in the visible light region. We also determined that the crystallinity of the NCQDs can be enhanced without any significant changes in the density of oxygen-included functional groups, and the lifetime of the charge carriers falls within a range of 3.36 and 6.27 ns. We anticipate that our approach will allow for the practical utilization of NCQDs in a variety of optoelectronic devices in the near future.
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