Solvent-free and High-yielding Synthesis of Highly Efficient Red-emitting Carbon Dots and Their Application in White Light Devices

doi:10.7503/cjcu20200832

Chem. J. Chinese Universities ›› 2021, Vol. 42 ›› Issue (6): 2080.doi: 10.7503/cjcu20200832

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Solvent-free and High-yielding Synthesis of Highly Efficient Red-emitting Carbon Dots and Their Application in White Light Devices

DING Hui(), ZHOU Xuanxuan, ZHANG Zihui, XIA Kunlin, ZHAO Yunpeng()

College of Chemical Engineering，Key Laboratory of Coal Processing and Efficient Utilization of Ministry of Education，China University of Mining andTechnology，Xuzhou 221116，China

Received:2020-11-26 Online:2021-06-10 Published:2021-06-08
Contact: DING Hui E-mail:hding@cumt.edu.cn;zhaoyp@cumt.edu.cn
Supported by:
the National Natural Science Foundation of China(51803233)

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Abstract

Abstract:

Highly efficient red-emitting carbon dots（R-CDs） were synthesized on a large scale by a solvent-free method using o-phenylenediamine， 2，5-diaminobenzene sulfonic acid and aluminum trichloride as raw materials. The obtained R-CDs are approximately 2.4 nm in diameter， have a nitrogen content of 13%， and consist of a highly graphitized carbon core coated with abundant functional groups. Under light illumination with different wavelengths， the R-CDs in ethanol solution show an excitation-independent red emission at 704 nm， with a quantum yield（QY） as high as 22%. By virtue of their excellent optical properties， an UV-excited carbon dots-based pure white light emitting diode（WLEDs） was successfully constructed with a color coordinate of （0.33，0.33）， which is very close to that of natural sunlight. This study paves a new path for the large scale preparation of R-CDs with high QY， and broadens their application in luminescent devices.

Key words: Red fluorescent carbon dots, Solvent free method, Large scale preparation, White light device

CLC Number:

O613.71

TrendMD:

DING Hui, ZHOU Xuanxuan, ZHANG Zihui, XIA Kunlin, ZHAO Yunpeng. Solvent-free and High-yielding Synthesis of Highly Efficient Red-emitting Carbon Dots and Their Application in White Light Devices[J]. Chem. J. Chinese Universities, 2021, 42(6): 2080.

Figures/Tables 4

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