研究生: |
楊少瑄 Yang, Shao-Hsuan |
---|---|
論文名稱: |
高分子/量子點混成材料之研究 Study of Hybrid Polymer/Quantum Dots Materials |
指導教授: |
陳學仕
Chen, Hsueh-Shih |
口試委員: |
郭正亮
Kuo, Jheng-Liang 梁晃千 Liang, Huang-Chien |
學位類別: |
碩士 Master |
系所名稱: |
工學院 - 材料科學工程學系 Materials Science and Engineering |
論文出版年: | 2019 |
畢業學年度: | 108 |
語文別: | 英文 |
論文頁數: | 76 |
中文關鍵詞: | 量子點 、微膠囊 、光穩定性 、熱穩定性 、量產 |
外文關鍵詞: | quantum dots, microcapsules, photo stability, thermal stability, mass production |
相關次數: | 點閱:2 下載:0 |
分享至: |
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報 |
本研究致力於探討量子點微囊之性質與製程改善,藉由將量子點(鎘硒合金─硫化鋅)包覆在聚乙烯顆粒中以合成量子點微囊達到保護量子點的作用,該量子點微囊不僅繼承了量子點優異的光致發光特性,例如窄半高寬和高光轉換效率,還可以在量子點發光二極體和量子點薄膜等不同的應用中有效地提高熱穩定性和光穩定性。本研究也將量子點微囊製程中的每個實驗參數進行優化以觀察不同的量子點微囊表面形貌與穩定性、光轉換效率之間的相關聯性。此外,為了能夠穩定且大量地生產品質穩定均一的量子點微囊,本團隊開發了一新製程(蠕動泵浦製程)取代了原先的量子點微囊標準製程。在蠕動泵浦製程中,量子點微囊可以在更均勻的冷卻環境中成型且可以同時引進多流道的設計達到量產目的,由於此項改進,蠕動泵浦製程提供了標準製程無法提供的量子點微囊量產可行性,基於此量產可行性,量子點微囊未來非常具有商業化的潛力。
In this study, we encapsulated quantum dots (QDs) in polymer granules to produce QD microcapsules which inherit excellent photoluminescence (PL) properties of QDs such as narrow full width at half maximum (FWHM) and high light conversion efficiency (LCE). QD microcapsules can efficiently enhance the thermal and photo stability of QDs in different applications such as QD LED (Light-emitting diode) and QD film. Each experimental parameter for QD microcapsules is optimized to observe the correlation between the morphology of QD microcapsules and the stability enhancement. Additionally, a new quench process (automatic process) which replace the encapsulation process for QD microcapsules mass production is developed. In the automatic process, QD microcapsules can form in a much more uniform cooling rate. Due to this improvement, the automatic process provides a feasibility of mass production which the encapsulation process cannot provide. With feasibility of mass production for QD microcapsules, QD microcapsules are very potential for commercialization.
1 C. B. Murray, D. J. Norris and M. G. Bawendi, J. Am. Chem. Soc., 1993, 115, 8706-8715.
2 C. B. Murray, C. R. Kagan and M. G. Bawendi, Annu. Rev. Mater. Sci., 2000, 30, 545-610.
3 V. I. Klimov, A. A. Mikhailovsky, Su Xu, A. Malko, J. A. Hollingsworth, C. A. Leatherdale, H.-J. Eisler & M. G. Bawendi2, Science, 2000, 290, 314-317.
4 F. Zhang, H. Zhong, C. Chen, X. G. Wu, X. Hu, H. Huang, J. Han, B. Zou and Y. Dong, ACS Nano, 2015, 9, 4533-4542.
5 S. C. Sullivan, W. Liu, P. Allen and J. S. Steckel, ECS. J. Solid. State. Sc., 2013, 2, R3026-R3030.
6 Y. Shirasaki, G. J. Supran, M. G. Bawendi and V. Bulović, Nat. Photonics, 2013, 7, 13.
7 H. Wang , K. S. Lee, J. H. Ryu, C. H. Hong and Y. H. Cho, Nanotechnology, 2008, 19 145202.
8 M. A. Hines and P. Guyot-Sionnest, J. Phys. Chem., 1996, 100, 468-471.
9 B. O. Dabbousi, J. Rodriguez-Viejo, F. V. Mikulec, J. R. Heine, H. Mattoussi, R. Ober, K. F. Jensen and M. G. Bawendi, J. Phys. Chem. B, 1997, 101, 9463-9475.
10 X. Peng, M. C. Schlamp, A. V. Kadavanich and A. P. Alivisatos, J. Am. Chem. Soc., 1997, 119, 7019-7029.
11 Chen, J. Zhao, V. P. Chauhan, J. Cui, C. Wong, D. K. Harris, H. Wei, H.S. Han, D. Fukumura, R. K. Jain and M. G. Bawendi, Nat. Mater., 2013, 12, 445-451.
12 H. Yang and P. H. Holloway, Adv. Funct. Mater., 2004, 14, 152-156.
13 D. Chen, F. Zhao, H. Qi, M. Rutherford and X. Peng, Chem. Mater., 2010, 22, 1437-1444.
14 L. Li and P. Reiss, J. Am. Chem. Soc., 2008, 130, 11588-11589.
15 M. C. Mancini, B. A. Kairdolf, A. M. Smith and S. Nie, J. Am. Chem. Soc., 2008, 130, 10836-10837.
16 H. Zhao, M. Chaker, N. Wu and D. Ma, J. Mater. Chem., 2011, 21, 8898.
17 D. C. J. Neo, C. Cheng, S. D. Stranks, S. M. Fairclough, J. S. Kim, A. I. Kirkland, J. M. Smith, H. J. Snaith, H. E. Assender and A. A. R. Watt, Chem. Mater., 2014, 26, 4004-4013.
18 Y. Yang, Y. Zheng, W. Cao, A. Titov, J. Hyvonen, J. R. Manders, J. Xue, P. H. Holloway and L. Qian, Nat. Photonics, 2015, 9, 259-266.
19 M. Regulacio and M. Han, Acc. Chem. Res., 2010, 45, 621-630.
20 K. Boldt, N. Kirkwood, G. A. Beane and P. Mulvaney, Chem. Mater., 2013, 25, 4731-4738.
21 B. Mahler, P. Spinicelli, S. Buil, X. Quelin, J. P. Hermier and B. Dubertret, Nat. Mater., 2008, 7,659-664.
22 B. N. Pal, Y. Ghosh, S. Brovelli, R. Laocharoensuk, V. I. Klimov, J. A. Hollingsworth and H. Htoon, Nano Lett., 2012, 12, 331-336.
23 Z. Luo, D. Xu, and S. T. Wu, J. Disp. Technol., 2014, 10, 526-539.
24 J. Cho, Y. K. Jung, J. K. Lee and H. S. Jung, Langmuir, 2017, 33, 13040-13050.
25 N. Wang, S. Koh, B. G. Jeong, D. Lee, W. D. Kim, K. Park, M. K. Nam, K. Lee, Y. Kim, B. H. Lee, K. Lee, W. K. Bae and D. C Lee, Nanotechnology, 2017, 28, 185603.
26 H. Y. Kim, D. E. Yoon, J. Jang, D. Lee, G. M. Choi, J. H. Chang, J. Y. Lee, Doh C. Lee and B. S. Bae, J. Am. Chem. Soc., 2016, 138, 16478-16485.
27 Y. H. Kim, H. Lee, S. M. Kang and B. S. Bae, ACS Appl Mater Inter, 2019, 11, 22801-22808.
28 Y. Liu, F. Li, Q. Liu and Z. Xia, Chem. Mater., 2018, 30, 6922-6929.
29 S. Huang, Z. Li, L. Kong, N. Zhu, A. Shan, and L. Li, J. Am. Chem. Soc., 2016, 138, 5749-5752.
30 S. Y. Park, H. S. Kim, J. Yoo, S. Kwon, T. J. Shin, K. Kim, S. Jeong and Y. S. Seo, Nanotechnology, 2015, 26, 275602.
31 Y. H. Song, S. Y. Park, J. S. Yoo, W. K. Park, H. S. Kim, S. H. Choi, S. B. Kwon, B. K. Kang, J. P Kim, H. S. Jung, D. H. Yoon, W. S. Yang and Y. S. Seo, Chem. Eng. J., 2018, 352, 957-963.
32 Y. Wei, X. Deng, Z. Xie, X. Cai, S. Liang, P. Ma, Z. Hou, Z. Cheng, and J. Lin, Adv. Funct. Mater., 2017, 27, 1703535.
33 H. Wu, S. Lin, R. Wang, X. You and Y. Chi, Nanoscale, 2019, 11, 5557-5563.
34 B. Bajorowicz, M. P. Kobylański, A. Gołąbiewska, J. Nadolna, A. Z. Medynska, A. Malankowska, Adv. Colloid. Interfac., 2018, 256, 352-372.
35 X. Zhong, M. Han, Z. Dong, T. J. White and W. Knoll, J. Am. Chem. Soc., 2003, 125, 8589-8594.
36 P. Reiss, M. Protiere and L. Li, Small, 2009, 5, 154-168.
37 I. L. Medintz, H. T. Uyeda, E. R. Goldman and H. Mattoussi, Nat. Mater., 2005, 4, 435-446.
38 F. Z. Yang, Z. C. Xu, J. J. Wang, F. Zan, C. Q. Dong and J. C. Ren, Luminescence., 2013, 28, 392-400.
39 T. H. Gfroerer, Encyclopedia of Analytical Chemistry, 2006, DOI: 10.1002/9780470027318.a2510.
40 Y. Zhao, C. Riemersma, F. Pietra, R. Koole, C. de Mello Donega, A. Meijerink, ACS Nano, 2012, 6, 9058-9067.
41 H. Moon, C. Lee, W. Lee, J. Kim, and H. Chae, Adv. Mater., 2019, 1804294.
42 D. Kim, Y. Fu, S. Kim, W. Lee, K.-H. Lee, H. K. Chung, H.-J. Lee, H. Yang, H. Chae, ACS Nano, 2017, 11, 1982.
43 J.-H. Kim, C.-Y. Han, K.-H. Lee, K.-S. An, W. Song, J. Kim, M. S. Oh, Y. R. Do, H. Yang, Chem. Mater. 2015, 27, 197.
44 P. H. C. Camargo, Y. H. Lee, U. Jeong, Z. Zou, Y. Xia, Langmuir, 2007, 23, 2985.
45 K. Miszta, D. Dorfs, A. Genovese, M. R. Kim, L. Manna, ACS Nano, 2011, 5, 7176.
46 K. Pechstedt, T. Whittle, J. Baumberg and T. Melvin, J. Phys. Chem. C, 2010, 114, 12069-12077.
47 S. T. Malak, Y. J. Yoon, M. J. Smith, C. H. Lin, J. Jung, Z. Lin and V. V. Tsukruk, ACS Photonics, 2017, 4, 1691-1704.
48 A. A. Bol and A. Meijerink, J. Phys. Chem. B, 2001, 105, 10203-10209.
49 S. R. Cordero, P. J. Carson, R. A. Estabrook, G. F. Strouse and S. K. Buratt, J. Phys. Chem. B, 2000, 104, 12137-12142.
50 W. G. J. H. M. v. Sark, P. L. T. M. Frederix, D. J. V. d. Heuvel and H. C. Gerritsen, J. Phys. Chem. B, 2001, 105, 8281-8284.
51 M. Sykora, A. Y. Koposov, J. A. McGuire, J. M. Pietryga and V. I. Klimov, ACS Nano, 2010, 4, 2021-2034.
52 C. Carrillo-Carrion, S. Cardenas, B. M. Simonet and M. Valcarcel, Chem. Commun., 2009, 5214- 5226.
53 M. Jones, J. Nedeljkovic, R. J. Ellingson, A. J. Nozik, G. Rumbles, J. Phys. Chem. B, 2003, 107, 11346.
54 J. Müller, J. M. Lupton, A. L. Rogach, J. Feldmann, D. V. Talapin, H. Weller, Appl. Phys. Lett., 2004, 85, 381.
55 S. Dembski, C. Graf, T. Krüger, U. Gbureck, A. Ewald, A. Bock, E. Rühl, Small, 2008, 4, 1516.
56 K. Pechstedt, T. Whittle, J. Baumberg, T. Melvin, J. Phys. Chem. C, 2010, 114, 12069.
57 M. G. Bawendi, P. J. Carroll, W. L. Wilson, L. E. Brus. J. Chem. Phys. 1992, 96, 946.
58 S. C. Huang, C. W. Yeh, G. H. Chen, M. C. Liu and H. S. Chen, ACS Appl. Mater. Inter., 2019, 11, 2516−2525
59 S. T. Selvan, T. T. Tan and J. Y. Ying, Adv. Mater., 2005, 17, 1620.
60 T. Zhang, J. L. Stilwell, D. Gerion, L. Ding, O. Elboudwarej, P. A. Cooke, J. W. Gray, A. P. Alivisatos, F. F. Chen, Nano Lett., 2006, 6, 800-808.
61 S. Jun, J. Lee, E. Jang, ACS Nano, 2013, 7, 1472.
62 B. Zhao, Y. Yao, M. Gao, K. Sun, J. Zhang, W. Li, Nanoscale 2015, 7, 17231.
63 F. Zhang, Z. F. Shi, Z. Z. Ma, Y. Li, S. Li, D. Wu, T. T. Xu, X. J. Li, C. X. Shan and G. T. Du, Nanoscale, 2018, 10, 20131-20139.
64 J. Lim, S. W. Ha, J. K. Lee, Bull. Korean Chem. Soc. 2012, 33, 1067.
65 R. Ciriminna, M. Sciortino, G. Alonzo, A. D. Schrijver, M. Pagliaro, Chem. Rev. 2011, 111, 765.
66 L. Pang, Y. Shen, K. Tetz and Y. Fainman, Opt. Express, 2005, 13.1, 44-49.
67 H. Song and S. Lee, Nanotechnology, 2007, 18.5, 055402.
68 Y. Zhao and K. Zhu, Chem. Soc. Rev., 2016, 45, 655-689.
69 Q. Chen,N. Marco, Y. Yang, T. B. Song, C. C. Chen, H. Zhao, Z. Hong, H. Zhou, Y. Yang, Nano Today 2015, 10, 355-396.
70 H. C. Wang, S. Y. Lin, A. C. Tang, B. P. Singh, H. C. Tong, C. Y. Chen, Y. C. Lee, T. L. Tsai and R. S. Liu, Angew. Chem. Int. Ed., 2016, 55, 7924-7929.