本文關鍵詞：碳量子點組裝體的合成及其光伏性能研究

  更多相關文章： 碳量子點 四重氫鍵體系 可逆自組裝 光伏器件

【摘要】：碳量子點(carbon nano dots)作為一種最新的熒光碳納米材料受到了人們越來越多的關注,其發(fā)光性質獨特、毒性低使其在環(huán)境監(jiān)測、光催化、生物成像、光電等領域有很好的應用前景。但由于碳量子點的尺寸限制及表面缺陷多,它在固體設備中的應用甚至真正走向商業(yè)化是不可能的。因此為了克服尺寸限制,實現(xiàn)它的廣泛應用,我們將單分散的碳量子點通過自組裝的方式使其形成微米級別的有序結構。本論文的主要內容包括:以丙三醇為碳源,利用微波熱解法合成尺寸為1-5nm的綠色熒光碳量子點(g-CNDS),然后用化學還原的方法將g-CNDS表面的-COOH、-C=O等基團還原為-OH,得到藍色熒光碳量子點(b-CNDS)。對上述二種碳量子點進行對比分析,研究它們在結構上的差異對化學、物理、光學等性質的影響,發(fā)現(xiàn)和g-CNDS相比,b-CNDS中sp2雜化碳含量上升,含氧基團減少,羥基含量升高。這種結構上的不同使二者具備不同的發(fā)光機理:g-CNDS以缺陷發(fā)光為主,量子產率較低;b-CNDS以本體發(fā)光為主,量子產率提高將近一倍。在b-CNDS的表面接枝能形成四重氫鍵的小分子化合物,得到了碳量子點組裝體(Assemblies),其在極性溶劑中以單分散的碳量子點形式存在,在非極性溶劑中以微米級別的橢球形組裝體形式存在。將Assemblies作為電子受體,聚-3己基噻吩(P3HT)作為電子給體,制備了復合薄膜光開關。將其性能和b-CNDS/P3HT及富勒烯衍生物(PCBM)/P3HT器件性能做對比。結果說明Assemblies和P3HT混合可以有效提高電子空穴的分離和載流子的高速遷移,器件的性能和PCBM/P3HT器件的性能幾乎相同。因此Assemblies可以替代PCBM成為一種優(yōu)良的電子受體材料。
【學位授予單位】：天津大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：O613.71;TQ422

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 戚麗;張寶華;吳芳英;;功能化量子點應用于無機離子和小分子識別[J];化學進展;2010年06期

2 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

3 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

4 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

5 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

6 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

7 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

8 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

9 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�；瘜W學報;2014年03期

10 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

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藥殘留[D];山東農業(yè)大學;2015年

10 楊曦;介觀量子點系統(tǒng)中自旋熱電輸運性質研究[D];清華大學;2015年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 郝競翔;碳量子點組裝體的合成及其光伏性能研究[D];天津大學;2016年

2 肖

本文編號：1284985