在国家自然科学基金项目资助下，范楼珍教授课题组在荧光碳纳米材料领域取得重大突破，实现了碳纳米材料高色纯度窄带宽荧光发射，改变了传统的碳纳米材料荧光宽发射的观念。研究成果以“Engineering triangular carbon quantum dots with unprecedented narrow bandwidth emission for multicolored LEDs”为题于2018年6月8日在Nature子刊Nature Communications（《自然-通讯》）上在线发表。论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-018-04635-5。

近年来，碳量子点(CQDs)作为一种尺寸小于10 nm的新型荧光碳纳米材料，具有荧光可调性、良好的光热稳定性、低毒性及环境友好性、高的电子迁移率等优点，在电致LEDs领域具有良好的应用前景。然而，目前CQDs均表现出较差的发光色纯度，荧光光谱半峰宽(FWHM)往往在80-150 nm之间，远远大于含有重金属镉和铅元素的传统半导体量子点的FWHM (<40 nm)，从而极大地限制了CQDs在高效LEDs显示技术领域的发展。如何实现CQDs高色纯度窄带宽荧光发射一直是困扰科学家的难题。

最近，范楼珍教授课题组设计合成了一种新型的不同尺寸大小的高结晶度三角形结构CQDs(NBE-T-CQDs)，实现了其从蓝色到红色的高色纯度窄带宽荧光发射，其FWHM仅为30 nm，最高量子产率达72%。飞秒瞬态吸收光谱和低温变温荧光光谱及理论计算结果表明，独特的高结晶度三角形结构CQDs表现出较弱的电子-声子耦合作用以及非常简单的激发态弛豫过程，这是其产生高色纯度窄带宽荧光发射的根本原因。通过与华北电力大学谭占鳌教授以及香港科技大学杨世和教授课题组合作，以NBE-T-CQDs作为活性发光层，制备了高色纯度、高性能、高稳定性、全色电致LEDs。这项研究工作表明高色纯度窄带宽荧光发射CQDs可以作为理想候选材料用于发展下一代高效稳定广色域的LEDs显示技术。