兩種不同途徑的原位法制備PPV/AuNPs納米復(fù)合材料及其熒光和光伏性能的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-02-25 17:09
納米材料因?yàn)槠鋬?yōu)異的光學(xué),電學(xué),磁學(xué)等性能,得到了人們的廣泛關(guān)注。近些年來(lái),將納米材料摻入到聚合物基質(zhì)中,研究納米粒子對(duì)聚合物性能的影響以及納米材料和聚合物之間的相互作用的報(bào)道很多。一些研究發(fā)現(xiàn),金納米粒子(Au nanoparticles,AuNPs)會(huì)影響導(dǎo)電聚合物的物理、化學(xué)性質(zhì);而且復(fù)合物的制備方法和途徑不同,AuNPs對(duì)同一種聚合物性質(zhì)的影響也不一樣。聚對(duì)苯撐乙烯(Poly(phenylene vinylene),PPV)是一種性能優(yōu)異的導(dǎo)電聚合物材料,但是它的剛性結(jié)構(gòu)使得其溶解性極差,幾乎不溶于任何溶劑,這給其復(fù)合材料的制備和加工帶來(lái)了困難。所以,PPV復(fù)合材料的制備都是先合成其前驅(qū)物(Poly(phenylene vinylene) precursor,PPVpre)的復(fù)合物,經(jīng)過(guò)熱轉(zhuǎn)化得到PPV的復(fù)合材料。盡管如此,PPVpre對(duì)某些溶劑和其他的有機(jī)、無(wú)機(jī)物質(zhì)也很敏感。非功能性雜質(zhì)的引入會(huì)影響PPV激子生成和空穴傳輸。而且,PPVpre的鏈在溶液中的順式、反式和順向式三種構(gòu)象,可能會(huì)對(duì)納米粒子的均勻分散產(chǎn)生影響。因此,選擇合適的方法制備PPV納米復(fù)合材料是一個(gè)值得研究的...
【文章來(lái)源】:東北師范大學(xué)吉林省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:52 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
半導(dǎo)體聚合物的性質(zhì)和其潛在應(yīng)用
與無(wú)機(jī)半導(dǎo)體材料相比,導(dǎo)電聚合物有著它的獨(dú)特之處:經(jīng)過(guò)摻雜物有大量的載流子;無(wú)機(jī)半導(dǎo)體中的載流子為電子或空穴,導(dǎo)電聚子為孤立子,極化子或者雙極化子;導(dǎo)電聚合物的電導(dǎo)率受分子構(gòu)和長(zhǎng)度,摻雜結(jié)構(gòu),摻雜度,聚合單體的濃度,溫度等諸多因?qū)щ娋酆衔锏母叨裙曹,特殊摻雜,可逆摻雜/去摻雜和可逆電化導(dǎo)電聚合物帶來(lái)了許多優(yōu)異的性質(zhì),比如非線性光學(xué)性質(zhì),電學(xué)聚合物所具有的機(jī)械性能。這些突出的性質(zhì)給導(dǎo)電聚合物的應(yīng)用打的天地?梢杂糜诠怆姸䴓O管、太陽(yáng)能電池等電子設(shè)備、電磁干和微波吸收、藥物釋放、氣體傳感器、生物傳感器等多方面(如圖導(dǎo)電聚合物往往存在著結(jié)構(gòu)缺陷,這導(dǎo)致了其遷移率不高,通過(guò)摻電聚合物的性質(zhì),所以研究導(dǎo)電聚合物的復(fù)合材料受到了人們的廣。 聚對(duì)苯乙炔的簡(jiǎn)介
原氯金酸制備金納米粒子(AuNPs),因所用還原劑量的不同,得到AuNPs的不同粒徑,溶液也呈現(xiàn)出不同的顏色。當(dāng)粒徑較小時(shí),AuNPs的顏色為很漂亮的紅色,隨著粒徑的逐步增加,變?yōu)樽霞t色,最后為紫色(如圖1-4),如果粒徑超過(guò)100 nm后,就會(huì)呈現(xiàn)出藍(lán)色,并伴隨著沉淀的產(chǎn)生[14]。(2)表面效應(yīng)。納米微粒由于尺寸小、表面積大、表面能高、位于表面的原子占相當(dāng)大的比例,這些表面原子處于嚴(yán)重的缺位狀態(tài),因此其活性極高,極不穩(wěn)定,遇到其他原子時(shí)很快結(jié)合,使其穩(wěn)定化。這種活性就是表面效應(yīng)。這也是為什么通常我們制備出的納米顆粒極易發(fā)生團(tuán)聚的原因。所以在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)中,我們會(huì)引入一些保護(hù)劑防止粒子發(fā)生團(tuán)聚。(3)量子尺寸效應(yīng)。當(dāng)材料顆粒的幾何尺寸小到納米量級(jí)時(shí),其原有準(zhǔn)連續(xù)的金屬費(fèi)米能級(jí)附近的電子能級(jí)轉(zhuǎn)變?yōu)殡x散能級(jí)
本文編號(hào):3051289
【文章來(lái)源】:東北師范大學(xué)吉林省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:52 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
半導(dǎo)體聚合物的性質(zhì)和其潛在應(yīng)用
與無(wú)機(jī)半導(dǎo)體材料相比,導(dǎo)電聚合物有著它的獨(dú)特之處:經(jīng)過(guò)摻雜物有大量的載流子;無(wú)機(jī)半導(dǎo)體中的載流子為電子或空穴,導(dǎo)電聚子為孤立子,極化子或者雙極化子;導(dǎo)電聚合物的電導(dǎo)率受分子構(gòu)和長(zhǎng)度,摻雜結(jié)構(gòu),摻雜度,聚合單體的濃度,溫度等諸多因?qū)щ娋酆衔锏母叨裙曹,特殊摻雜,可逆摻雜/去摻雜和可逆電化導(dǎo)電聚合物帶來(lái)了許多優(yōu)異的性質(zhì),比如非線性光學(xué)性質(zhì),電學(xué)聚合物所具有的機(jī)械性能。這些突出的性質(zhì)給導(dǎo)電聚合物的應(yīng)用打的天地?梢杂糜诠怆姸䴓O管、太陽(yáng)能電池等電子設(shè)備、電磁干和微波吸收、藥物釋放、氣體傳感器、生物傳感器等多方面(如圖導(dǎo)電聚合物往往存在著結(jié)構(gòu)缺陷,這導(dǎo)致了其遷移率不高,通過(guò)摻電聚合物的性質(zhì),所以研究導(dǎo)電聚合物的復(fù)合材料受到了人們的廣。 聚對(duì)苯乙炔的簡(jiǎn)介
原氯金酸制備金納米粒子(AuNPs),因所用還原劑量的不同,得到AuNPs的不同粒徑,溶液也呈現(xiàn)出不同的顏色。當(dāng)粒徑較小時(shí),AuNPs的顏色為很漂亮的紅色,隨著粒徑的逐步增加,變?yōu)樽霞t色,最后為紫色(如圖1-4),如果粒徑超過(guò)100 nm后,就會(huì)呈現(xiàn)出藍(lán)色,并伴隨著沉淀的產(chǎn)生[14]。(2)表面效應(yīng)。納米微粒由于尺寸小、表面積大、表面能高、位于表面的原子占相當(dāng)大的比例,這些表面原子處于嚴(yán)重的缺位狀態(tài),因此其活性極高,極不穩(wěn)定,遇到其他原子時(shí)很快結(jié)合,使其穩(wěn)定化。這種活性就是表面效應(yīng)。這也是為什么通常我們制備出的納米顆粒極易發(fā)生團(tuán)聚的原因。所以在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)中,我們會(huì)引入一些保護(hù)劑防止粒子發(fā)生團(tuán)聚。(3)量子尺寸效應(yīng)。當(dāng)材料顆粒的幾何尺寸小到納米量級(jí)時(shí),其原有準(zhǔn)連續(xù)的金屬費(fèi)米能級(jí)附近的電子能級(jí)轉(zhuǎn)變?yōu)殡x散能級(jí)
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