量子点由于具有高发光色纯度，高量子产率，并且光谱范围覆盖了整个可见光，在发光二极管(LED)显示与照明领域展现出巨大应用潜力。然而，目前性能优异且发展较为成熟的量子点材料多含有镉、铅等重金属元素，其潜在毒性限制了其未来广泛应用。

近年来，碳量子点凭借其环境友好、来源广泛、荧光可调以及优异的光热稳定性等优势，在LED领域展现出广阔的应用前景。科睿唯安与中国科学院在2024年12月发布的11大学科领域研究前沿报告中，将碳量子点发光材料列为化学与材料科学领域Top10热点前沿之一。然而，目前碳量子点的制备仍面临产率低、液态发光效率高但在固态中易发生聚集诱导荧光猝灭的问题，极大限制了其在高性能LED器件中的实际应用。因此，研发能够在固态下高效发光的碳量子点对于推动高性能碳量子点LED器件的发展具有重要意义。

近日，北京师范大学袁方龙教授团队通过合理选择反应前驱体，制备了高效固体红光碳量子点。材料结构表征与理论研究结果表明碳量子点的非平面共轭结构，及在共轭结构边缘引入的长链给电子官能团，有效抑制了其在固态下的π-π堆积，从而显著减少了聚集诱导的荧光猝灭现象。固体红光碳量子点在分散状态下呈现绿色荧光，发射峰为521 nm；而在固体粉末或薄膜状态下则发射红光，发射峰为635 nm。

通过调节红色固体发光碳量子点在聚乙烯咔唑 (PVK) 主体材料中的掺杂质量分数 (5%-100%)，我们实现了电致发光光谱从535 nm至640 nm的调控，覆盖了绿光，黄光，橙光及红光区域。其中绿光器件的亮度超过15800 cd m^-2，显著优于目前报道的其他基于碳量子点的LED器件，电流效率达到 10.3 cd A^-1。

这项工作为制备高效固态发光碳量子点提供了一种简单易行的方法，为进一步发展高性能发光颜色可调的基于碳量子点的LED器件提供了新思路与新方法。