發(fā)布時間：2017-07-15 13:16

  本文關鍵詞：第六族過渡金屬二硫族層狀材料的合成和應用

  更多相關文章： 過渡金屬二硫族化合物 二維材料 量子點 有機太陽電池 空穴傳輸層

【摘要】：由單層或幾層原子構成的第六族過渡金屬二硫族化合物是一種具有類石墨烯結構的的新型層狀材料,這種材料表現(xiàn)出獨特的電學、光學、催化等性能,可廣泛應用于電子器件、能量存儲、催化產(chǎn)氫等領域。由于量子點具有比表面效應、小尺寸效應、界面效應和宏觀量子效應等特性,當?shù)诹暹^渡金屬二硫族化合物的尺寸繼續(xù)減小至量子點時,可望表現(xiàn)出比表面效應、小尺寸效應、界面效應和宏觀量子效應等特性。近年來,硫化鉬和硫化鎢(MoS2和WS2)量子點作為一種新型的量子點,因其獨特的性能而成為材料研究新興的熱點。本文分別以單層WS2材料和MoSe2量子點為研究對象,旨在研究單層WS2材料作為有機太陽電池空穴傳輸層材料的效果和MoSe2量子點的制備及發(fā)光性能。第一章中,我們介紹了第六族過渡金屬二硫族化合物二維材料及量子點的研究進展,主要包括制備方法和應用兩個方面。第二章中,我們通過鋰離子插層剝離的方法合成了尺寸在300～400nm的單層WS2納米片,并探究了其在有機太陽電池器件上的應用。我們發(fā)現(xiàn)WS2薄膜在經(jīng)過紫外臭氧處理后,電池器件的效率顯著提高至8.37%,可以與經(jīng)典的空穴傳輸材料PEDOT:PSS相媲美。我們利用X射線光電子能譜(XPS)、拉曼光譜(Raman)、原子力顯微鏡(AFM)、紫外光電子能譜(UPS)等對紫外臭氧處理前后WS2薄膜的相組成、化學成分、形貌和功函數(shù)等進行分析。結果表明,紫外臭氧處理過后,氧原子能填充硫化鎢因鋰插層剝離而產(chǎn)生的硫空位,減少它的缺陷,并且形成了一定量的鎢的氧化物,從而提高硫化鎢的電學性能。第三章中,我們通過液相超聲剝離法一步合成了尺寸均勻、分散性良好的MoSe2量子點。并通過控制實驗條件,如溶劑、超聲功率等參數(shù),得到了尺寸可控的MoSe2量子點。我們進一步研究了MoSe2量子點的發(fā)光性能及機理,以及表面活性劑、尺寸、溶劑等因素對其發(fā)光的影響。結果表明我們制備的量子點同時具有紫外光波段和可見光波段的兩個發(fā)射峰,分別來源于本征態(tài)和表面缺陷態(tài)。當MoSe2量子點尺寸減小時,可見光波段發(fā)射峰強度和紫外光波段發(fā)射峰強度的比值在增加,可見光波段的熒光壽命也相應增加,我們認為這主要是量子點尺寸減小時,比表面積增加,位于量子點表面的缺陷會更多。從而電子被缺陷俘獲的時間越長。第四章我們對本論文進行總結。
【關鍵詞】：過渡金屬二硫族化合物 二維材料 量子點 有機太陽電池 空穴傳輸層
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TQ125;TM914.4
【目錄】：

• 致謝4-6
• 摘要6-8
• Abstract8-12
• 第一章 緒論12-30
• 1.1 第六族過渡金屬二硫族層狀化合物12-21
• 1.1.1 第六族過渡金屬二硫族層狀化合物概述12-14
• 1.1.2 過渡金屬二硫族層狀化合物制備方法14-18
• 1.1.3 第六族過渡金屬二硫族層狀材料的應用18-21
• 1.2 第六族過渡金屬二硫族化合物量子點21-28
• 1.2.1 第六族過渡金屬二硫族化合物量子點制備方法22-27
• 1.2.2 第六族過渡金屬二硫族化合物量子點的應用27-28
• 1.3 課題的意義和提出28-30
• 第二章 單層WS_2納米片的制備及在有機太陽電池上的應用30-42
• 2.1 實驗部分30-32
• 2.1.1 實驗原料30-31
• 2.1.2 單層WS_2納米片的制備和表征31
• 2.1.3 有機太陽電池器件的制備及表征31-32
• 2.2 結果與討論32-39
• 2.2.1 二維WS_2納米片的制備和表征32-35
• 2.2.2 基于二維WS_2納米片的有機太陽電池器件的制備和性能35-37
• 2.2.3 氧摻雜WS_2納米片影響有機太陽電池器件性能探究37-39
• 2.3 本章小結39-42
• 第三章 MoSe_2量子點的制備及PL熒光性能探究42-70
• 3.1 實驗部分43-44
• 3.1.1 實驗原料43
• 3.1.2 MoSe_2量子點的制備43
• 3.1.3 MoSe_2量子點的表征43-44
• 3.2 MoSe_2量子點形貌表征及影響因素探究44-53
• 3.2.1 MoSe_2量子點的結構和形貌表征44-46
• 3.2.2 MoSe_2量子點形貌的影響因素46-53
• 3.3 MoSe_2量子點發(fā)光性能的表征及機理分析53-58
• 3.3.1 MoSe_2量子點發(fā)光性能表征53-55
• 3.3.2 MoSe_2量子點發(fā)光機理探析55-58
• 3.4 MoSe_2量子點發(fā)光的影響因素探析58-67
• 3.4.1 表面活性劑修飾對MoSe_2量子點發(fā)光的影響58-60
• 3.4.2 MoSe_2量子點尺寸大小對發(fā)光的影響60-63
• 3.4.3 溶劑對MoSe_2量子點發(fā)光的影響63-67
• 3.5 本章小結67-70
• 第四章 主要結論和創(chuàng)新點70-72
• 主要結論70-71
• 創(chuàng)新點71-72
• 參考文獻72-82
• 作者簡歷以及在學校期間所取得科研成果82

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張靜姝;田磊;;發(fā)光碳量子點的合成與毒性[J];應用化工;2013年08期

2 劉建忠,馬季驊;納米生物標記技術研究進展[J];化學與生物工程;2005年08期

3 雙少敏;卞偉;;量子點的制備及其在光化學傳感器中的應用研究進展[J];山西大學學報(自然科學版);2012年02期

4 李鴻程;周群芳;劉偉;閆兵;趙一兵;江桂斌;;量子點毒性效應的研究進展[J];中國科學(B輯:化學);2008年05期

5 陳漢瓊;黃偉其;;硅量子點表面鈍化的發(fā)光研究[J];貴州科學;2012年04期

6 謝月娥,顏曉紅,陳元平;量子點超晶格中的電子輸運[J];湘潭大學自然科學學報;2005年02期

7 邢仕歌;熊齊榮;鐘強;張悅;卞素敏;金涌;儲曉剛;;量子點抗體偶聯(lián)技術研究進展[J];分析化學;2013年06期

8 張然;呂超;肖鑫澤;駱楊;徐穎;;量子點組裝還原制備多種金屬微納結構的研究[J];高等學校化學學報;2014年03期

9 張海明;鐘宏杰;;量子點的制備技術及進展[J];材料導報;2004年09期

10 徐天寧;李佳;李翔;隋成華;吳惠楨;;Ag/ZnO納米結構的熒光增強效應[J];發(fā)光學報;2014年04期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 楚海建;王建祥;;非均質(zhì)量子點結構彈性場分析的微擾理論[A];北京力學學會第12屆學術年會論文摘要集[C];2006年

2 金鵬;李新坤;安琪;呂雪芹;梁德春;王佐才;吳劍;魏恒;劉寧;吳巨;王占國;;寬增益譜量子點材料與器件[A];第十六屆全國晶體生長與材料學術會議論文集-02半導體材料器件及應用[C];2012年

3 琚鑫;郭健宏;;量子化表面等離子體極化激元與耦合量子點系統(tǒng)相互作用的格林函數(shù)理論[A];中國光學學會2011年學術大會摘要集[C];2011年

4 王寶瑞;徐仲英;孫寶權;姬揚;孫征;Z.M.Wang;G.J.Salamo;;InGaAs/GaAs量子點鏈狀結構光學性質(zhì)的研究[A];第十六屆全國半導體物理學術會議論文摘要集[C];2007年

5 黃偉其;劉世榮;;用量子受限模型分析硅氧化層中的鍺低維納米結構(英文)[A];貴州省自然科學優(yōu)秀學術論文集[C];2005年

6 馬麗麗;邵軍;呂翔;李天信;陸衛(wèi);;不同密度InAs/GaAs自組織量子點的光致發(fā)光比較研究[A];第十六屆全國半導體物理學術會議論文摘要集[C];2007年

7 王寶瑞;孫征;孫寶權;徐仲英;;InGaAs/GaAs鏈狀量子點結構的光學特性研究[A];第11屆全國發(fā)光學學術會議論文摘要集[C];2007年

8 王鵬飛;熊永華;吳兵朋;倪海橋;黃社松;牛智川;;異變生長GaAs基長波長InAs垂直耦合量子點[A];第十五屆全國化合物半導體材料，，微波器件和光電器件學術會議論文集[C];2008年

9 李燁;涂潔;;砷化鎵量子點太陽電池及材料的研究現(xiàn)狀[A];戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的培育和發(fā)展——首屆云南省科協(xié)學術年會論文集[C];2011年

10 劉鵬強;王茺;楊宇;;Si表面生長Ge量子點的研究進展[A];戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的培育和發(fā)展——首屆云南省科協(xié)學術年會論文集[C];2011年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 本報記者　董映璧;俄力推納米研究成果走向應用[N];科技日報;2006年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 吳榮;用導電原子力顯微鏡研究鍺硅量子點和量子環(huán)的形貌和電學特性[D];復旦大學;2007年

2 林健暉;鍺硅量子點的自組織生長和微結構的研究[D];復旦大學;2009年

3 蔡其佳;鍺硅量子點的制備及退火特性研究[D];復旦大學;2010年

4 鄧宇翔;耦合量子點體系的電子輸運研究[D];南京航空航天大學;2010年

5 周海峰;半導體量子點的研究:幻數(shù)尺寸、多模發(fā)射以及不同結構的量子點[D];山東大學;2015年

6 郭祥;InGaAs量子點可控生長研究[D];貴州大學;2015年

7 劉丹青;氧化鋅納米棒載量子點的制備和光-電性能研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2015年

8 宋驤驤;二維類石墨烯層狀材料上量子點的研究[D];中國科學技術大學;2015年

9 侯菊英;基于碳量子點熒光技術快速測定果汁中的汞離子和有機磷農(nóng)藥殘留[D];山東農(nóng)業(yè)大學;2015年

10 王文泰;溶劑熱法合成低維碳納米材料及應用研究[D];中國石油大學(華東);2013年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 肖

本文編號：544046