本文選題：DAST + 石墨烯��； 參考：《電子科技大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：近年新材料技術(shù)的快速發(fā)展,使THz探測(cè)技術(shù)成為了一種重要的技術(shù),由此也推動(dòng)了THz技術(shù)的發(fā)展,使之在世界范圍引起了研究熱潮。但是,非制冷太赫茲探測(cè)器的研究進(jìn)展緩慢。傳統(tǒng)上,相關(guān)的探測(cè)器使用無機(jī)型熱敏感膜材料,其對(duì)太赫茲波段的吸收較弱,難于滿足非制冷太赫茲探測(cè)的需要。為此,本文首先合成出了4-(4二甲基氨基苯乙烯基)甲基吡啶對(duì)甲基苯磺酸鹽(DAST)非線性有機(jī)材料。在此基礎(chǔ)上,把DAST與石墨烯分別通過原位和非原位復(fù)合的方法,制備出新型的DAST-石墨烯復(fù)合材料,并將這些材料通過旋涂工藝制備成薄膜。本文系統(tǒng)地研究了所制薄膜的晶相形貌、紅外及太赫茲光譜、紫外-可見光光譜、拉曼光譜、熱敏電阻變化等。相關(guān)研究還未見國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)報(bào)道。本文的具體研究成果如下:(1)利用原位復(fù)合方法在DAST合成過程中摻入石墨烯,從而合成出DAST-石墨烯原位復(fù)合材料,并利用元素分析、紅外測(cè)試等多種手段對(duì)合成的DAST產(chǎn)物進(jìn)行了測(cè)試。結(jié)果顯示合成的產(chǎn)物的確為非線性有機(jī)材料DAST。(2)在復(fù)合過程中,氧化石墨烯中的O原子與DAST中苯環(huán)上的H原子形成氫鍵,電子通過氫鍵轉(zhuǎn)移使氧化石墨烯在80oC的低溫下發(fā)生了還原反應(yīng),這是一種新發(fā)現(xiàn)的氧化石墨烯的還原反應(yīng)。通過該反應(yīng)使DAST與石墨烯緊密地結(jié)合在一起。與之相比,非原位形成的氫鍵數(shù)量遠(yuǎn)低于原位復(fù)合過程,使DAST與石墨烯的結(jié)合能力弱,由此導(dǎo)致DAST-石墨烯非原位復(fù)合薄膜的光學(xué)、電學(xué)性能明顯弱于原位復(fù)合薄膜。在光學(xué)方面,石墨烯的加入使復(fù)合薄膜在可見光至THz波段吸收明顯增強(qiáng)。復(fù)合薄膜的遠(yuǎn)紅外光譜吸收峰還出現(xiàn)藍(lán)移現(xiàn)象。在電學(xué)方面,與DAST薄膜相比,原位復(fù)合薄膜的電阻值(7.6×106Ω)下降了4至5個(gè)數(shù)量級(jí),而非原位(1.13×1010Ω)僅下降1至2個(gè)數(shù)量級(jí),原位復(fù)合薄膜導(dǎo)電性能更為優(yōu)良,同時(shí)原位復(fù)合薄膜電阻溫度系數(shù)(TCR)(-0.0279 K-1)絕對(duì)值最大,能夠滿足微測(cè)輻射熱計(jì)的性能要求。(3)對(duì)具有不同石墨烯濃度的復(fù)合薄膜的形貌、光學(xué)及電學(xué)性能進(jìn)行了研究。發(fā)現(xiàn)在5%濃度左右的原位復(fù)合薄膜的形貌更好,濃度小于5%會(huì)出現(xiàn)DAST大量結(jié)晶,濃度大于5%石墨烯對(duì)DAST的紅外吸收峰有抑制作用。此外,5%濃度下復(fù)合薄膜還具有較好的綜合熱敏電阻性能,而低濃度下的導(dǎo)電能力不足,高濃度下的成膜質(zhì)量低,說明5%的石墨烯濃度為該復(fù)合薄膜的較優(yōu)化濃度。
[Abstract]:With the rapid development of new material technology in recent years, THz detection technology has become an important technology, which has also promoted the development of THz technology, which has caused a worldwide research boom. However, the progress of uncooled terahertz detectors is slow. Traditionally, the related detectors use thermosensitive film materials without aircraft type, and the absorption of terahertz band is weak, so it is difficult to meet the need of uncooled terahertz detection. Therefore, in this paper, the nonlinear organic materials of 4-butadimethylaminophenylvinyl) pyridine p-methylbenzene sulfonate were synthesized firstly in this paper. On this basis, a new type of DAST- graphene composite was prepared by in-situ and non-in-situ recombination of DAST and graphene, and thin films were prepared by spin-coating process. The crystal phase morphology, infrared and terahertz spectra, UV-Vis spectra, Raman spectra, thermistor changes of the films were systematically studied in this paper. Relevant studies have not been reported at home and abroad. The concrete research results of this paper are as follows: (1) DAST- graphene in-situ composites were synthesized by in-situ recombination method with graphene in the process of DAST synthesis, and elemental analysis was used to prepare DAST- graphene in-situ composites. The synthesized DAST products were tested by IR and other methods. The results show that the synthesized product is indeed a nonlinear organic material DAST.2.In the process of recombination, O atoms in graphene oxide form hydrogen bonds with H atoms in benzene rings in DAST. The reduction of graphene oxide at low temperature by hydrogen bond transfer in 80oC is a newly discovered reduction reaction of graphene oxide. Through this reaction, DAST and graphene are tightly bound together. In contrast, the number of hydrogen bonds formed in situ is much lower than that in in-situ recombination process, which makes the binding ability of DAST and graphene weak, resulting in the optical and electrical properties of DAST- graphene non-in-situ composite thin films are obviously weaker than those of in-situ composite films. In the optical aspect, the absorption of the composite film from visible light to THz band is obviously enhanced with the addition of graphene. The far-infrared absorption peaks of the composite films also show blue shift phenomenon. In electrical aspect, compared with DAST film, the resistance of in-situ composite film decreases by 4 to 5 orders of magnitude, while that of in situ composite film decreases only by 1. 13 脳 1010 惟), and the conductivity of in situ composite film is better than that of in situ composite film. At the same time, the temperature coefficient of resistance of in-situ composite films (TCR-0.0279 K-1) is the largest, which can meet the performance requirements of microbolometer. The morphology, optical and electrical properties of composite films with different graphene concentrations have been studied. It is found that the in-situ composite films with 5% concentration have better morphology. When the concentration is less than 5%, there will be a large number of crystallization of DAST, and the concentration of more than 5% graphene can inhibit the infrared absorption peak of DAST. In addition, the composite film has good comprehensive thermistor performance at 5% concentration, but the conductivity at low concentration is insufficient, and the film forming quality is low at high concentration, which indicates that 5% graphene concentration is the optimum concentration of the composite film.
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：O613.71;TB383.2

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 ;科學(xué)家首次用納米管制造出石墨烯帶[J];電子元件與材料;2009年06期

2 ;石墨烯研究取得系列進(jìn)展[J];高科技與產(chǎn)業(yè)化;2009年06期

3 ;新材料石墨烯[J];材料工程;2009年08期

4 ;日本開發(fā)出在藍(lán)寶石底板上制備石墨烯的技術(shù)[J];硅酸鹽通報(bào);2009年04期

5 馬圣乾;裴立振;康英杰;;石墨烯研究進(jìn)展[J];現(xiàn)代物理知識(shí);2009年04期

6 傅強(qiáng);包信和;;石墨烯的化學(xué)研究進(jìn)展[J];科學(xué)通報(bào);2009年18期

7 ;納米中心石墨烯相變研究取得新進(jìn)展[J];電子元件與材料;2009年10期

8 徐秀娟;秦金貴;李振;;石墨烯研究進(jìn)展[J];化學(xué)進(jìn)展;2009年12期

9 張偉娜;何偉;張新荔;;石墨烯的制備方法及其應(yīng)用特性[J];化工新型材料;2010年S1期

10 萬勇;馬廷燦;馮瑞華;黃健;潘懿;;石墨烯國(guó)際發(fā)展態(tài)勢(shì)分析[J];科學(xué)觀察;2010年03期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 成會(huì)明;;石墨烯的制備與應(yīng)用探索[A];中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)大會(huì)'2009論文摘要集[C];2009年

2 錢文;郝瑞;侯仰龍;;液相剝離制備高質(zhì)量石墨烯及其功能化[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第27屆學(xué)術(shù)年會(huì)第04分會(huì)場(chǎng)摘要集[C];2010年

3 張甲;胡平安;王振龍;李樂;;石墨烯制備技術(shù)與應(yīng)用研究的最新進(jìn)展[A];第七屆中國(guó)功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（第3分冊(cè)）[C];2010年

4 趙東林;白利忠;謝衛(wèi)剛;沈曾民;;石墨烯的制備及其微波吸收性能研究[A];第七屆中國(guó)功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（第7分冊(cè)）[C];2010年

5 沈志剛;李金芝;易敏;;射流空化方法制備石墨烯研究[A];顆粒學(xué)最新進(jìn)展研討會(huì)——暨第十屆全國(guó)顆粒制備與處理研討會(huì)論文集[C];2011年

6 王冕;錢林茂;;石墨烯的微觀摩擦行為研究[A];2011年全國(guó)青年摩擦學(xué)與表面工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2011年

7 趙福剛;李維實(shí);;樹枝狀結(jié)構(gòu)功能化石墨烯[A];2011年全國(guó)高分子學(xué)術(shù)論文報(bào)告會(huì)論文摘要集[C];2011年

8 吳孝松;;碳化硅表面的外延石墨烯[A];2011中國(guó)材料研討會(huì)論文摘要集[C];2011年

9 周震;;后石墨烯和無機(jī)石墨烯材料:計(jì)算與實(shí)驗(yàn)的結(jié)合[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第28屆學(xué)術(shù)年會(huì)第4分會(huì)場(chǎng)摘要集[C];2012年

10 周琳;周璐珊;李波;吳迪;彭海琳;劉忠范;;石墨烯光化學(xué)修飾及尺寸效應(yīng)研究[A];2011中國(guó)材料研討會(huì)論文摘要集[C];2011年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 姚耀;石墨烯研究取得系列進(jìn)展[N];中國(guó)化工報(bào);2009年

2 劉霞;韓用石墨烯制造出柔性透明觸摸屏[N];科技日?qǐng)?bào);2010年

3 記者 王艷紅;“解密”石墨烯到底有多奇妙[N];新華每日電訊;2010年

4 本報(bào)記者 李好宇 張們捷(實(shí)習(xí)) 特約記者 李季;石墨烯未來應(yīng)用的十大猜想[N];電腦報(bào);2010年

5 證券時(shí)報(bào)記者 向南;石墨烯貴過黃金15倍 生產(chǎn)不易炒作先行[N];證券時(shí)報(bào);2010年

6 本報(bào)特約撰稿 吳康迪;石墨烯 何以結(jié)緣諾貝爾獎(jiǎng)[N];計(jì)算機(jī)世界;2010年

7 記者 謝榮　通訊員 夏永祥 陳海泉 張光杰;石墨烯在泰實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化[N];泰州日?qǐng)?bào);2010年

8 本報(bào)記者 紀(jì)愛玲;石墨烯：市場(chǎng)未啟 炒作先行[N];中國(guó)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)報(bào);2011年

9 周科競(jìng);再說石墨烯的是與非[N];北京商報(bào);2011年

10 王小龍;新型石墨烯材料薄如紙硬如鋼[N];科技日?qǐng)?bào);2011年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 呂敏;雙層石墨烯的電和磁響應(yīng)[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

2 羅大超;化學(xué)修飾石墨烯的分離與評(píng)價(jià)[D];北京化工大學(xué);2011年

3 唐秀之;氧化石墨烯表面功能化修飾[D];北京化工大學(xué);2012年

4 王崇;石墨烯中缺陷修復(fù)機(jī)理的理論研究[D];吉林大學(xué);2013年

5 盛凱旋;石墨烯組裝體的制備及其電化學(xué)應(yīng)用研究[D];清華大學(xué);2013年

6 姜麗麗;石墨烯及其復(fù)合薄膜在電極材料中的研究[D];西南交通大學(xué);2015年

7 姚成立;多級(jí)結(jié)構(gòu)石墨烯/無機(jī)非金屬?gòu)?fù)合材料的仿生合成及機(jī)理研究[D];安徽大學(xué);2015年

8 伊丁;石墨烯吸附與自旋極化的第一性原理研究[D];山東大學(xué);2015年

9 梁巍;基于石墨烯的氧還原電催化劑的理論計(jì)算研究[D];武漢大學(xué);2014年

10 王義;石墨烯的模板導(dǎo)向制備及在電化學(xué)儲(chǔ)能和腫瘤靶向診療方面的應(yīng)用[D];復(fù)旦大學(xué);2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 詹曉偉;碳化硅外延石墨烯以及分子動(dòng)力學(xué)模擬研究[D];西安電子科技大學(xué);2011年

2 王晨;石墨烯的微觀結(jié)構(gòu)及其對(duì)電化學(xué)性能的影響[D];北京化工大學(xué);2011年

3 苗偉;石墨烯制備及其缺陷研究[D];西北大學(xué);2011年

4 蔡宇凱;一種新型結(jié)構(gòu)的石墨烯納米器件的研究[D];南京郵電大學(xué);2012年

5 金麗玲;功能化石墨烯的酶學(xué)效應(yīng)研究[D];蘇州大學(xué);2012年

6 黃凌燕;石墨烯拉伸性能與尺度效應(yīng)的研究[D];華南理工大學(xué);2012年

7 劉汝盟;石墨烯熱振動(dòng)分析[D];南京航空航天大學(xué);2012年

8 雷軍;碳化硅上石墨烯的制備與表征[D];西安電子科技大學(xué);2012年

9 于金海;石墨烯的非共價(jià)功能化修飾及載藥系統(tǒng)研究[D];青島科技大學(xué);2012年

10 李晶;高分散性石墨烯的制備[D];上海交通大學(xué);2013年

，

本文編號(hào)：1785453