Hydrogen-Bond-Mediated Through-Space Conjugation for the Fabrication of Red-Emissive Solid-State Carbon Dots and Application in LEDs

化学 堆积 热液循环 碳纤维 发光二极管 猝灭(荧光) 制作 光化学 氢键 光电子学 多烯 荧光 发射光谱 蓝移 结晶学 纳米技术
作者
Weidong Liu,Yihao Yuan,Kang Yang,Manyu Chen,De-Fa Hou,Yunwu Zheng,Hao Sun,Can Liu,Xu Lin,Fulin Yang,Jingzhi Sun
出处
期刊:Inorganic Chemistry [American Chemical Society]
标识
DOI:10.1021/acs.inorgchem.5c04309
摘要

Solid-state red-emissive carbon dots (CDs) resistant to aggregation-caused quenching are highly desirable for optoelectronic materials. Here, Pd and N codoped carbon dots (CDs-N/Pd) were synthesized via a hydrothermal method using 4-aminophenylacetylene as the carbon source and PdCl2 as the dopant. The emission of CDs-N/Pd showed a concentration- and aggregation-dependent red shift: blue at 430 nm (0.001 mg/mL), green at 490 nm (0.1 mg/mL), and red at 684 nm (shoulder peaks at 656-762 nm) in concentrated solution (50 mg/mL) and solid state. TEM analysis indicated that the red shift was associated with physical stacking of CDs. Spectroscopic studies (1H/13C NMR, FT-IR, and XPS) confirmed the formation of short polyene chains, partial retention of aromatic side chains, and coordination of amino groups with Pd. DFT calculations elucidated interactions between CDs, π-electron regions, and HOMO-LUMO gaps, revealing the emission mechanism. Blue emission at low concentrations arose from short conjugation in isolated CDs-N/Pd, while at higher concentrations, hydrogen bonding between surface amino groups reduced the interparticle distance, induced through-space conjugation, extended the conjugation, and produced red-shifted emission. CDs-N/Pd also displayed aggregation-enhanced emission. Multicolor LEDs (blue, green, red) were fabricated using CDs-N/Pd. This work offers a strategy for designing solid-state red-emissive CDs.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
malunkun完成签到,获得积分20
刚刚
Ethan完成签到,获得积分10
刚刚
Jasper应助Liyipu采纳,获得10
刚刚
罗克完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
山水之乐发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
6秒前
7秒前
猜不猜不完成签到 ,获得积分10
7秒前
大树完成签到 ,获得积分10
7秒前
ren完成签到,获得积分10
8秒前
111发布了新的文献求助10
8秒前
纪云海发布了新的文献求助10
8秒前
冯小路完成签到 ,获得积分10
8秒前
jmsd完成签到,获得积分10
9秒前
maizencrna完成签到,获得积分10
9秒前
离线发布了新的文献求助10
10秒前
NatureScience发布了新的文献求助10
10秒前
zzzzzx发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
爆米花应助山水之乐采纳,获得10
11秒前
12秒前
jmsd发布了新的文献求助30
13秒前
13秒前
13秒前
14秒前
科研通AI2S应助感冒药采纳,获得10
15秒前
雪白的如天完成签到 ,获得积分10
15秒前
聿1988发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
小陈发布了新的文献求助10
16秒前
大树发布了新的文献求助10
17秒前
哈基米完成签到,获得积分0
17秒前
17秒前
liujiaqi完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
紫色茄子完成签到,获得积分10
18秒前
Skyllne完成签到 ,获得积分10
19秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
FUNDAMENTAL STUDY OF ADAPTIVE CONTROL SYSTEMS 500
微纳米加工技术及其应用 500
Nanoelectronics and Information Technology: Advanced Electronic Materials and Novel Devices 500
Performance optimization of advanced vapor compression systems working with low-GWP refrigerants using numerical and experimental methods 500
Constitutional and Administrative Law 500
PARLOC2001: The update of loss containment data for offshore pipelines 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5295400
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4444944
关于积分的说明 13834942
捐赠科研通 4329343
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2376614
邀请新用户注册赠送积分活动 1371888
关于科研通互助平台的介绍 1337169