一、清洗后硅片表面的电子结构(论文文献综述)
徐晨轩[1](2021)在《垂直取向石墨烯边缘能质传递强化机理及能源应用》文中认为高效的能源储存与转化技术是推动可再生能源大规模应用的重要技术支撑。近年来,碳基纳米能源储存与转化材料因原料丰富、制备经济、调控便捷等特点而广受关注。纳米材料内部及表界面处的能量与物质传递是决定能量储存与转化性能的关键物理机制。围绕纳米尺度能质传递所发展的诸多理论,认为其符合典型的结构—性能规律。边缘结构广泛存在于石墨烯量子点、碳纳米管、石墨烯、二硫化钼等纳米材料中,但由边缘结构带来的特殊性能通常被笼统地冠以“边缘效应”,对其物理机制尚有待深入研究。本论文对垂直取向石墨烯的边缘能质传递强化机理开展了系统研究,主要聚焦以下两个方面。在机理认识层面,结合近场纳米成像技术、原位检测技术等实验手段和密度泛函理论、分子动力学模拟等计算模拟手段,建立了边缘结构与电子极化行为间的关联,揭示了光诱导边缘局域场增强效应的物理机制。进一步地,研究了在电解液中垂直取向石墨烯边缘附近离子分布与输运特性,解析了边缘场增强对固液界面相平衡状态的作用机制,为强化固液静电吸附提出新路径;在技术应用层面,基于上述理论成果设计了一系列边缘可调控的垂直取向石墨烯基能源材料,构筑了高性能光催化水裂解制氢、电容去离子以及超级电容储能新体系。基于等离子体化学气相沉积法制备的垂直取向石墨烯具有良好的边缘可调控性。本文采用氩等离子体轰击处理方法,有效调控了垂直取向石墨烯的边缘密度。开展密度泛函理论模拟计算,研究了石墨烯封闭边缘处的电子密度分布,揭示了在石墨烯封闭边缘处,电子存在自发聚集行为。随后开展的暗场扫描开尔文探针显微实验测试结果与模拟计算结果相吻合,进一步证实了石墨烯表面具有非均匀电势分布,且对表面纳米形貌存在高度依赖性,即在高曲率的石墨烯边缘处呈现出电子聚集行为。研究了垂直取向石墨烯光电响应特性。在水系电解液中,响应电流密度最高可达约92 m A cm-2。与半导体材料产生光电流响应的机理不同,垂直取向石墨烯样品中光电流响应可能来源于光激发热电子的定向迁移与聚集。光诱导力显微结果证实,垂直取向石墨烯在可见-红外波段内具有显着的近场光诱导力响应,石墨烯纳米边缘处存在由电子极化引起的近场力梯度。研究还发现,边缘电场增强与入射光波长有关。在红外光激发下,样品的光诱导力图像在边缘处甚至出现显着的“热点”信号,表明石墨烯表面的光激发热电子会迁移并聚集在边缘处,形成边缘处局域电场增强。进一步的理论分析指出,纳米边缘处的局域电场增强可解耦为非共振增强效应与共振增强效应两部分。通过调控石墨烯纳米边缘的形貌(长宽比)与费米能级,改变特定激发波长下的共振增强因子,能够实现对边缘电场增强效应进行调控。垂直取向石墨烯边缘的光诱导电场增强效应有望使其成为高活性反应位点,负载半导体光催化剂后形成内建电场,促进受光照激发的电子与空穴相互分离。本文采用纳米限域合成方法制备了高度分散的介孔石墨相氮化碳/垂直取向石墨烯复合光催化剂(GVN/NVG)。相比于未与垂直取向石墨烯复合的普通块状石墨相氮化碳样品以及将石墨相氮化碳与水平石墨烯机械混合的传统方式复合样品,通过纳米限域合成方法负载在垂直取向石墨烯片层间的石墨相氮化碳充分分散,有效避免了团聚。密度泛函理论计算表明,相较于普通块状石墨相氮化碳样品,GVN/NVG复合结构中的介孔石墨相氮化碳组分具有局域化的表面电荷分布,禁带宽度也有所下降。GVN/NVG-3H样品在全光谱光照激发、无助催化剂、三乙醇胺牺牲体系中的光催化制氢活性可达41.7μmol h-1 cm-2(相当于每24小时225L m-2,标况下)。与对照组中普通块状石墨相氮化碳样品的活性(2.5μmol h-1 cm-2)相比高一个数量级。首小时内平均表观量子产率达到1.54%。随后,本文拓展了边缘光诱导电场增强效应的应用,发展了太阳能纳米离子学相关理论。通过石墨烯纳米边缘介导的光-电场能量传递过程,将入射太阳光能量输入固液界面相平衡系统,有效缩短双电层厚度,并实现了对离子传输机制的有效调控。在该理论指导下,开展了高性能电容去离子研究。将典型的赝电容活性物质二氧化锰(α-Mn O2)经电化学沉积负载到富边缘垂直取向石墨烯表面,构筑了Mn O2@e VG吸附电极。在光照下,Mn O2@e VG电极展示出3倍于无光照时的电极吸附量(33 mg g-1)与较快的电极吸附速率(0.06 mg g-1 s-1)。电化学石英晶体微天平原位检测证实,非平衡态热力学条件的下固液界面离子输运机制受到光诱导电场控制,即在光照下,正极中的离子传输机制从离子交换主导转变为异性离子吸附主导,有助于电容脱盐性能的提升。此外,本文基于边缘增强的电化学活性以及对生长基底广泛的适应性,提出了采用垂直取向石墨烯泡沫电极来适应高粘度室温离子液体电解液的技术途径。制备的石墨烯泡沫电极具有分级多孔结构,优化了电极内部传质过程。其中,继承自泡沫金属模板的微米级孔起到预存储电解液作用,缩短了充放电过程中电解液的扩散距离;由石墨烯壁面围成的亚微米级孔具有垂直的取向性和均匀的孔径,确保了畅通的离子传质过程;垂直取向石墨烯骨架提供了连续电子传导通道,暴露的石墨烯边缘则为离子提供了大量易于接触的静电吸附位点。在电解液方面,采用了共阴离子离子液体共混策略。通过引入不同阳离子降低离子排列有序度,抑制了室温离子液体混合物中的离子间相互作用势,从而降低了流动粘度并改善了润湿性。上述石墨烯泡沫电极在1-甲基-1-丙基哌啶双三氟甲基磺酰亚胺(PIP13TFSI)与1-正丁基-1-甲基吡咯烷二酰亚胺(PYR14TFSI)质量配比为2:3的混合室温离子液体电解液中具有良好的电化学性能表现。这部分工作为高能量密度与高频率响应这一对位于天平两端的性能目标提供了有效的解决思路,即采用高电化学稳定窗口的室温离子液体作为电解液,以满足对储能能量密度的需求;遵循取向性阵列式和分级孔结构的微纳米形貌设计原则以适应室温离子液体的高粘度,并充分发挥边缘结构的电化学活性优势,实现高频率响应储能。
郑佳[2](2021)在《新型硅基光电阴极的制备及其释氢行为研究》文中认为“碳达峰、碳中和”被我国纳入生态文明建设整体布局,定调国家级绿色发展战略。要实现碳中和,需要对能源结构进行调整优化,大力发展新能源。氢气被认为是替代化石燃料的重要选择,由于可以直接利用太阳能等可再生能源,光电催化分解水制氢是一种很有前途的产氢方法。光电产氢阴极材料通常有Cu2O、GaP、InP、Si等,其中Si因为其具有储备丰富、禁带宽度窄、导带位置高于H+/H2电势等优点而被广泛研究。但是Si也存在一些缺陷,比如开路电压小,产氢动力学缓慢等。通过对光电催化产氢原理的分析,发现提升硅基光电阴极产氢速率的关键在于:调控光电极能带结构以降低载流子复合效率;设计负载高性能催化剂,加快表面产氢动力学。本论文以反射率低、拥有化学稳定性的n+p/Si/Ti为基底,首先通过复合半导体调控能带结构、增大开路电压,从而提升光电性能;其次,用光辅助电沉积法在硅片表面负载高效产氢催化剂进行改性,提升光电催化产氢动力学。主要的研究内容如下:(1)针对Si开路电压小、光电产氢能量转换效率低等问题,在硅片表面负载了窄带隙半导体层,然后通过硫化双金属前驱体负载NiCoSx产氢催化剂,构建了“硅-半导体-催化剂”复合光电极结构。研究发现,n+p-Si/Ti/NiCoSx的启动电压为0.70V vs.RHE(J=-0.1 mA cm-2),0V vs.RHE 下的电流密度为-11.3 mA cm-2,而构建的 n+p-Si/Ti/CdS/NiCoSx、n+p-Si/Ti/Cu2S/NiCoSx、n+p-Si/Ti/WS2/NiCoSx光电阴极的产氢性能均得到提升。研究表明,WS2的促进效果最为明显,其启动电压为0.79 Vvs.RHE(J=-0.1 mA cm-2),0 V vs.RHE下的电流密度为-16.2mA cm-2。经过电化学阻抗测试得到,复合WS2层后,反应电阻减小,加快了产氢动力学。Mott-Schotty曲线显示其载流子浓度增大,能带弯曲程度高,从而有利于产氢反应。(2)针对硅本身产氢动力学缓慢,且硅基底与催化剂界面相容性差等问题,我们利用光辅助电沉积法在硅片表面制备了钨掺杂氢氧化钴(W-Co(OH)2)纳米片阵列产氢催化剂,形成n+p-Si/Ti/W-Co(OH)2光电阴极来改善硅表面的产氢动力学。n+p-Si/Ti/W-Co(OH)2的启动电压为 0.66 V vs.RHE(J=-0.1 mA cm-2),相对于 n+p-Si/Ti 正向偏移 0.52 V,0 V vs.RHE下的光电流密度为-22 mA cm-2,相对于n+p-Si/Ti的-1.4 mA cm-2明显增大,n+p-Si/Ti/W-Co(OH)2电极在-10 mA cm-2下,7个小时的稳定性测试未见明显衰减。n+p-Si/Ti/W-Co(OH)2优异的光电产氢性能一方面是由于表面催化剂与半导体层进行了有效耦合,另一方面是由于W-Co(OH)2的纳米片阵列使其具有高的活性位点密度,而且掺杂的W原子调控了 Co的电子结构。W的掺杂减小了催化剂/电解质界面的阻抗,加快产氢动力学,同时提升载流子浓度,使得能带弯曲程度更大。DFT理论计算结果表明,W-Co(OH)2可以优化氢吸附能,降低决速步骤的吉布斯自由能,更有利于HER反应。
许立男[3](2020)在《层层自组装MoS2基复合薄膜电催化产氢性能研究》文中认为硫化钼(Mo S2)纳米片具有优异的电催化产氢性能,但该纳米催化材料存在使用不便、难以回收进而导致污染等问题。为解决上述问题,本文提出利用界面分子工程的思路,以Mo S2纳米片为电催化活性单元与柔性导电成分复合,利用层层自组装(Lb L)方法制备界面电解水制氢(HER)的催化结构并研究其电催化产氢性能。首先,探讨了一种可规模化制备少层Mo S2纳米片的新方法。该方法通过在界面有机基质(PAA/PAH)6中可控沉积Mo S2,在超声剥离后得到Mo S2纳米片。所制备的纳米片xy平面尺寸范围为100-200 nm,厚度为10-20 nm,表现出Mo S2纳米结构特有的电子结构特征。然后,利用界面Lb L方法制备了基于Mo S2纳米粒子的高效HER界面结构。以Zn-N双离子掺杂的Mo S2(Zn-N-Mo S2)纳米粒子为构筑基元,选取聚烯丙基胺盐酸盐(PAH)改性的还原氧化石墨烯(r GO)为界面组分,制备了自组装多层结构(Zn-N-Mo S2/PAH-r GO)。研究发现,在具有负电性和高HER活性的Zn-N-Mo S2界面组装结构中,界面组分的选取是获得良好HER催化结构的重点。采用PAH-r GO为Lb L组装中的荷正电基元时,界面催化结构表现出优良的电催化HER特性;界面结构的层数明显影响催化效果。随着组装层数增加,Zn-N-Mo S2复合界面结构的HER性能逐步提高;当层数超过16层时,HER活性降低。这主要源于电极界面上活性位点数量增加和电荷传递效率降低(电阻增加)所造成的竞争效应,说明电催化剂的活性可以通过多层膜层数进行调节。XPS及DFT计算结果表明,引入r GO后,能够活化面内S为催化活性位,其面内S原子的结合能明显降低了0.5 e V,S元素TOP位的△GH*为-0.43 e V。此外,采用Nafion高分子封装(PAH-r GO/Zn-N-Mo S2)16的表面,提高了电极材料长时间使用的稳定性。在探讨Mo S2纳米片制备方法与界面组装方法的基础上,分别选用其他不同的含有共轭π体系的分子导电聚合物(PANI、Ppy和PEDOT:PSS)与Mo S2纳米片进行Lb L界面复合。这些导电聚合物作为组装基元,均得到催化性能良好的界面结构,且改变组装层数能精细调控复合薄膜的电催化产氢性能。研究表明,利用Ppy制备的结构,其HER性能优于PANI;在(Ppy/Mo S2)复合结构中随着桥联S22-(或顶部S2-)的比例进一步增加,高结合能峰位的存在有利于HER性能的提升;当以碳布为基底材料时,对比优化组装层数后的(导电聚合物/Mo S2)n-CC复合薄膜,(PEDOT:PSS/Mo S2)8-CC电流密度最大。本论文研究了可精细调控Mo S2复合界面且获得高性能HER的电催化结构的制备方法及其电解水制氢性能,为实现Mo S2纳米结构的催化和多功能应用提供了新的思路。
卢闯[4](2020)在《可控制备单层二硒化铌的理论和研究》文中研究表明近年各类过渡金属硫化物(TMDs)的优异性能引起了广泛的研究和关注。过渡金属硫化物(TMDs)家族中的二硒化铌(Nb Se2)具有优异的光学和电学性能,但二硒化铌的最佳结构、能带结构、态密度图像以及二硒化铌的理论XRD图谱及其可控工艺生长仍然有许多工作需要研究,并且目前可控的制备单层二硒化铌具有很大的挑战。一.本文采用理论和实践相结合,采用化学气相沉积法(CVD)制备单层、大面积、高质量的二硒化铌。首先通过第一性原理的研究和计算,根据量子力学的基本原理对二硒化铌进行“最佳”的结构优化,预测相关性质,获得了2H二硒化铌的最佳结构、能带结构、态密度图像以及二硒化铌的理论XRD图谱。二.围绕CVD法制备单层二硒化铌的条件规律进行了探究。实验在常压下采用五氧化二铌和硒粉为反应源,采用过量递减的思想,通过控制变量法,控制反应温度、盐的比例、硒粉的温度反应时间等条件,探究其对二硒化铌生长影响的规律,寻找最佳制备条件。探究硒粉的温度和反应时间对二硒化铌厚度的影响。三.利用光学显微镜对生成的二硒化铌进行初步判断,通过拉曼光谱、能量色散X射线光谱(EDS)对其组成进行探究确定。通过原子力显微镜(AFM)和扫描电子显微镜(SEM)对相貌进行测试确定生成单层的二硒化铌。通过X射线衍射图(XRD)的测试和第一性原理的理论XRD结果对比,证明了理论的探究和实验的结果相吻合。
金静[5](2020)在《碳点基复合物的SERS与催化性质研究及在生物检测中的应用》文中研究表明近年来,碳点(carbon dots,CDs)由于其独特的物理和化学性质,包括特有的量子尺寸效应和边缘效应、可调谐的发光、光吸收率高、可应用的光电转化能力、生物相容性好、化学稳定性好、毒性低、易于修饰和功能集成性等优点引起了人们的极大关注和广泛研究兴趣。这些特性为广泛应用于光伏器件、生物成像和传感、医学诊断和治疗、催化、检测等领域提供了巨大潜力。近年来,碳点基纳米复合材料也受到极大关注,不同特性纳米材料的结合可以提供协同作用带来的新的优异性能。为改进和扩大碳点功能,碳点通常与其他功能纳米材料结合,如将碳点与贵金属或是半导体相结合形成纳米复合材料,赋予其新的性质。对于碳点的研究主要集中在荧光方面,在实验和理论上均已取得巨大进展,展现了广大的应用前景。而对于碳点的结构研究主要还是利用红外,核磁,XPS等传统手段,且只是辅助研究,很难得到碳材料固有的信息,尤其是电子结构信息。而拉曼光谱是用来表征碳材料家族(石墨烯,碳纳米管,石墨,金刚石)最常用的、无损的、快速的高分辨技术,不仅可以得到其结构信息,还可以得到其电子结构信息。碳点作为碳材料家族的新星,利用拉曼光谱对其研究极少,大部分原因来源于碳点的荧光,因此为了更方便研究,我们将碳点与金属相结合使其荧光淬灭,并具有表面增强拉曼特性。表面增强拉曼散射(SERS)光谱具有单分子级别的高灵敏度,能够提供分子的结构信息,作为一种有效的分析、检测手段,在表面、界面科学领域具有突出的贡献。鉴于SERS技术的独特优势,本文中我们将SERS技术与碳点/金属以及碳点/金属/半导体纳米复合材料相结合,来研究碳点以及基于碳点复合材料的SERS特性以及其应用,扩展了其在催化、环境、能源、生物领域的发展。本文的主要研究内容如下:(1)我们开发了一种快速、简便、可控的利用碳点直接还原硝酸银的制备核壳结构的不同发光的(蓝、绿、红)碳点/银纳米复合材料的方法。发现不同发光的碳点/银纳米复合材料具有优良的SERS特性以及选择性。首次研究了不同碳点在不同激发波长下的拉曼光谱,以及基于SERS技术研究了碳点/银复合纳米材料的电荷转移机制。利用拉曼光谱可以更好的分析碳点的结构和电子特性以及碳点/银纳米复合材料的电荷转移内部信息。(2)研究了核壳结构的蓝光碳点/银纳米复合材料以及蓝光碳点/银修饰二氧化钛纳米纤维的复合材料的SERS以及催化性质。发现其均具有高SERS增强能力和催化活性,用SERS原位监测了蓝光碳点/银纳米复合材料可作为纳米酶催化氧化过氧化物酶底物TMB,以及原位监测了等离子体耦合催化PNTP-DMAB的二聚反应和催化还原PNTP-PATP的反应,并揭示了催化机理。显示蓝光碳点/银纳米复合材料相比于单独的银纳米粒子和碳点具有更高效的催化活性。将蓝光碳点/银与半导体二氧化钛纤维相结合,用SERS监控其催化降解亚甲基蓝的过程,显示复合材料赋予其更高效的催化降解性能,并通过SERS得到催化剂表面的分子的催化信息。用SERS技术研究碳点基复合纳米材料的催化过程和反应机理,扩宽了SERS和碳点及其复合物在催化和环境领域的应用和发展。(3)为了进一步探究以sp2和sp3杂化的石墨烯类碳点的本质的特点,选用石墨烯量子点(GQDs)与银纳米粒子相复合,构筑了一类尺寸小、SERS增强好的核壳结构石墨烯量子点/银纳米复合材料。利用Raman光谱研究了石墨烯量子点的结构和光学特性,及其石墨烯量子点/银的电荷转移(CT)过程。由于石墨烯量子点具有更优良的光电特性,尤其是具有高效的电荷传输能力,适合用于光电领域。在此我们设计了两种不同的核壳结构Ag/GQDs(Ag/o-GQDs,Ag/r-GQDs)纳米复合材料,利用Ag NPs的表面等离子体特性来增强光的吸收范围,GQDs提高电荷转移能力来应用于染料敏化太阳能电池(DSSC)中,利用SERS技术研究了DSSC染料N719的电荷转移(CT)性能,设计了Ag/GQDs/N719体系,并分别探讨了两种GQDs对CT性能的影响。发现引入GQDs后其电荷转移能力大大提高,有助于促进更高的太阳能转换效率。因此,Ag/GQDs/N719是一种非常有前景的DSSC体系,为SERS技术研究DSSC中电荷转移过程提供了指导意义,扩宽了石墨烯量子点在能源器件方面的应用。(4)基于石墨烯量子点/银纳米复合材料的小尺寸、生物相容性好、酶催化活性高,SERS增强能力强等优点,进一步扩展了细胞层面上的类酶催化反应的原位SERS检测,通过SERS原位监测细胞内石墨烯量子点/银纳米酶催化氧化TMB的反应,进而检测细胞内的H2O2。另外,小尺寸的Ag/o-GQDs纳米酶具有细胞核和线粒体能同时进入细胞核,而且Ag/o-GQDs高效的过氧化物酶特征可催化H2O2为活性氧,两者对癌症治疗具有重要意义。再者,将酶催化反应与酶联免疫技术相结合,实现了对肝癌标志物甲胎蛋白的检测,以此为例,为进一步检测各种抗原、多肽和DNA提供了理论依据。这为构建细胞层面的酶催化反应的SERS高灵敏快速检测技术奠定了基础,扩展了其在生物医学方面的应用。
杜振涛[6](2020)在《一维CsPbI3纳米材料的制备与结构调控及其光电特性研究》文中指出一维CsPbI3半导体纳米材料优良的光电特性,如高吸收系数、长载流子扩散长度、高载流子迁移率、长载流子寿命,以及其一维导电通道限制载流子的活动区域和缩短载流子运输距离,在高效光电器件领域具有潜在的应用前景。本论文聚焦一维CsPbI3新颖纳米材料,围绕其生长、结构调控及其光电特性,开展了一些探索性研究工作。综合本论文工作,取得的主要研究成果如下:(1)一维CsPbI3纳米带制备及其生长机理。采用溶剂热法,首次报道了一维CsPbI3纳米带的制备及其宽厚比调控。研究表明,所制备的纳米带为δ相单晶结构,沿[100]方向生长。通过改变碳酸铯前驱体添加量,实现了纳米带的宽度及厚度调控,进而实现其宽厚比从1到6.35的调控。纳米带的生长机理主要归因于表面活性剂辅助的各向异性生长机制。(2)一维CsPbI3纳米带的电学特性。研究表明,单晶CsPbI3纳米带的带隙为~2.7 e V,功函数(Φ)为~3.56 e V,价带顶(VBM)及导带底(CBM)相对于真空能级分别为~-4.86和~-2.16 e V。对CsPbI3纳米带的电子发射特性检测和分析,结果表明,纳米带的电子发射遵循传统场发射机制。当阴极阳极间距d=900μm时,纳米带的开启电场和场增强因子分别约为2.62 V/μm和3553,最大电流密度可达~560μA·cm-2,优于已有报道的有机无机钙钛矿基和大多数无机纳米场发射阴极的性能。(3)Sn掺杂CsPbI3一维纳米材料的光电特性。采用溶剂热法,实现了单晶Sn掺杂CsPbI3纳米带的制备,其VBM和CBM分别是~-4.37 e V和~-1.94 e V,带隙为~2.43 e V。光电探测性能研究表明,Sn掺杂CsPbI3纳米带光电探测器的响应度、外量子效率和探测率分别能达到1.18×103 A·W-1、3.63×105%和6.43×1013 Jones,展现出优异的光电探测特性。(4)CsPbI3纳米管的光电特性。采用溶剂热法,实现了单晶CsPbI3纳米管的制备。基于CsPbI3纳米管组装的光电探测器,其响应度、探测率和外量子效率分别达到1.84×103 A·W-1、9.99×1013 Jones和5.65×105%,其探测率超过了ABX3(A=MA,FA,Cs;B=Pb;X=Cl,Br,I)基光电探测器已有性能报道的最高值。其光电探测性能的改善,主要归因于纳米管独特腔体结构所具有的陷光效应。
孟余泽[7](2020)在《二维过渡金属二硫族化合物及其异质结的光电性质研究》文中研究指明过渡金属二硫族化合物(TMDs)有着非常优异的光学以及电学性质,在近年来逐渐成为研究的热门领域。为了开发新的TMDs材料光学以及电学器件,能够调控TMDs材料的电子结构就显得非常重要。在本文中,我们通过化学分子吸附,共掺杂以及对异质双层的静电栅压调控的方法实现了对于TMDs材料电子结构的调控。这为二维光学以及电学器件的研究应用提供了新的平台。在第一个工作(第三章)中,我们主要关注化学分子吸附调控的方法。原子层面的缺陷易见于TMDs单层中。同时由于量子输运通道的减少,这些缺陷在二维器件中的影响远大于三维器件中。我们在对于单层MoSe2的研究中发现了一种可以通过空位吸附修复二维MoSe2场效应晶体管中的原子缺陷的化学物质。被修复后,室温下器件的电子与空穴的迁移率都提升了两到三个数量级上下,电子迁移率从0.1 cm2/Vs提升到了30 cm2/Vs,同时空穴迁移率也提升到了10cm2/Vs。这种修复符合第一性原理计算,也被高分辨透射电镜(HRTEM)以及拉曼(Raman)光谱的研究佐证。事实上,我们可以直接用HRTEM观察到单原子或双原子空位缺陷,正是这种缺陷导致了缺陷态的形成,从而使电子局域化而使迁移率降低;而在修复后我们可以看到缺陷态被修复,电子变为扩展态。这种修复同样可以被Raman谱的1.5 cm-1红移佐证。在第二个工作(第四章)中,我们关注的是单层TMDs材料的共掺杂调控。单层TMDs材料表现出优异的光学性质,包括能被特定旋光选择激发的谷自由度。然而虽然诸如WS2,WSe2等材料表现出很强的谷极化特性,但是能带宽度受限于材料并没有很多选择性。这个问题可以通过共掺杂解决,比如WS2xSe2(1-x),就是能带可调的原子层厚的二维半导体。在这个工作中,我们发现h BN包裹的单层WS0.6Se1.4表现出W基TMDs材料优异的光学性质,包括带电激子(Trion)峰6 me V的劈裂以及高达60%的谷极化。值得注意的是,我们第一次在h BN/WS0.6Se1.4/hBN异质结中观察到了栅压可调的范德瓦尔斯异质结层间电声子耦合,这使得本来被禁戒的Raman振动模变得不被禁戒。更重要的是,这个Raman模可以被与WS0.6Se1.4A激子的2s态的耦合巨幅增强。带隙可调的h BN/WS2xSe2(1-x)/hBN异质结为谷极化的研究以及激子的研究提供了一个有趣的二维平台。在第三个工作(第五章)中,我们的关注点则侧重于TMDs异质双层结构的调控。两个不同单层TMDs材料组成的异质结的界面处提供了有趣且独特的光电子相互作用的平台。我们可以在异质结交界面原子尺度厚度的p-n结处出观察到非常迅速的光电子的电荷转移,而这种电荷转移在异质结能带结构为II型时可以有效地将电子和空穴分开形成层间激子。而当异质结能带结构为I型时,电子和空穴则会汇集同一层。在这个工作中,我们实现了激子分离到激子汇集的可逆转变,具体表现为A激子PL强度从减弱到增强的可逆转变。这种转变由被栅压有效地控制的MoSe2以及WS2单层的量子电容电路实现,PLE谱的研究表明A激子峰强度随光生电子迁移的阻塞而增强。我们的工作实现了利用栅压控制范德瓦尔斯异质结中光生载流子的转移控制,为量子光电器件的研究提供了新的思路。
张卿[8](2020)在《碳量子点制备及应用研究》文中指出纳米材料因其优异的物理及化学特性,被广泛的应用于生物医药、电子传感、国防军工等众多领域。纳米科技树的不断繁荣茂盛,极大的促进了人类生产和生活的发展。碳量子点,作为一种新型的碳基纳米材料,具有生物相容性好,可调谐光致发光,水溶性高,光稳定性好,易于表面修饰等一系列优点。碳量子点的出现为进一步拓展纳米材料的应用领域提供了崭新的机遇和广泛的前景。本文第一章将对纳米材料,特别是碳量子点的起源、定义、制备方法及应用进行简单介绍。十九世纪中叶,法拉第开启纳米材料制备和研究的大门。随后,纳米材料因其独特的量子特性及优良的物理、化学性质迅速引发研究者们的广泛关注。目前,纳米材料已经被大量应用于生物、医学、电子、太阳能电池等众多领域。由于本文主要研究方向为碳量子点制备及生物医学应用,本章将主要围绕碳量子点的基本属性、制备方法及在物医学应用的最新研究进展进行阐述。本文第二章介绍利用聚四氟乙烯反应釜高温热解叶酸和三羟甲基氨基甲烷开展具有肿瘤叶酸受体靶向功能的高性能荧光碳量子点的制备及应用研究。本研究制备并获得一种荧光量子效率为77%,具有高度水溶性(104μg·m L-1),良好的光热稳定性的叶酸受体靶向的石墨烯量子点(Folate receptor targeting graphene quantum dots,FR-GQDs)。研究结果表明,加热过程中,叶酸分子中蝶呤环(Pterin)结构裂解产生的氨基基团能够有效的抑制激发态FR-GQDs的非辐射跃迁,促使其拥有较高的荧光量子效率。FR-GQDs惰性的碳骨架、较低的活性氧产率和表面羟基(OH·)官能团对活性氧扩散的抑制作用使其具有良好的光稳定性。研究发现,即使叶酸蝶呤环被热解并产生了新有机分子官能团,FR-GQDs仍然具备叶酸受体肿瘤靶向结合的生物功能。本文第三章介绍利用反应釜热解邻苯二胺开展具有长波长荧光发光特性碳点的制备及应用研究。该研究制备了一种酸性p H敏感,可单/双光子激发,且具有长波长荧光发光特性的碳量子点(Acid sensitive carbon dots,AS-CDs)。该碳量子点在中性(p H=7)条件下,单/双光子荧光峰均位于550 nm。在酸性(p H=1)条件下,单/双光子荧光发光峰分别位于620 nm和630 nm。研究结果表明,在中性条件下,芳环结构连接的氨基基团及氨基吩嗪聚合物结构共同参与了碳量子点的光致荧光发射过程。在酸性条件下,由于氨基的质子化,碳点能隙变窄,导致单光子荧光光发光波长由550 nm红移至620 nm,双光子荧光发光波长由550 nm红移至630 nm。研究表明,AS-CDs可以应用于LED发光及大肠杆菌荧光成像。本文第四章介绍利用大气压微等离子体辅助液相合成法处理叶酸溶液开展碳纳米颗粒制备及应用研究。研究采用大气压微等离子体放电对叶酸分子的饱和Na2CO3溶液进行处理,绿色、快速、低能耗地制备了一种具有蓝色荧光的非晶相碳纳米颗粒(folic acid derived carbon nanoparticles,FA C-NPs)。研究表明,在大气压微等离子体的处理过程中,叶酸中的碳原子产生sp2杂化,氨基(-NH2)、碳-氢键(N-H)和羧基(-COOH)基团则被转化为ROOC-NH-COOR结构。这种转化增强了碳核中芳香结构的供电子能力,使所制备的FA C-NPs相对于叶酸具备了更高的荧光量子产率(即,从0.5%提升至了13%)。研究发现,叶酸分子中负责肿瘤靶向作用的蝶呤环(Pterin)仍然分布在FA C-NPs纳米颗粒表面。细胞实验表明,该FA C-NPs可以进入有叶酸受体表达的乳腺癌MCF7细胞,并可在紫外波长激发下对其进行荧光成像。本文第五章主要基于本文研究中已证实的科研成果进行总结,并进一步根据研究中的新发现及不足之处进行展望。
张兆辉[9](2020)在《二维石墨炔类材料的界面制备及性质研究》文中研究说明石墨炔(GDY)是一种富含sp和sp2两种杂化碳原子的具有一定晶型和少层堆叠结构的新型二维碳材料。作为一种新型的人工合成的二维碳材料,石墨炔具有丰富的碳化学键、独特的电子排布、均匀的孔洞和高度π共轭结构等特征,使其在半导体器件、催化、气体分离、生物医学和储能等领域受到越来越广泛的关注。从材料的问世至今,科研工作者努力致力于开发各种新型的合成聚合手段以及构建各种纳米结构和形貌的石墨炔,并且探究出通过许多种有效的后处理方式以及设计前驱体的方式对其进行有效的掺杂改性。但是,通过简单的方法定向合成出具有理想掺杂结构、独特形貌和性质可调的石墨炔仍然是该领域面临的巨大的科学挑战。本文主要是以石墨炔的合成为基础,通过将官能团以及功能性部分引入到石墨炔前驱体当中,利用石墨炔的合成理念以及液液界面合成方法和固液界面的合成方法,以达到对石墨炔的精准掺杂的目的,从而进一步探究掺杂后的二维聚合物在催化、荧光等领域的性能。实现“从下到上”的精准掺杂理念。其中本论文主要由以下几部分组成:(1)具有明确结构和精确组成的晶态二维腈基-石墨炔(CN-GDY):本文进行了三个强吸电子腈基取代苯环上间隔的三个炔键的结构设计,利用腈基作为经典吸电子基团在不牺牲材料在xy轴规律性和稳定性的条件下进行石墨炔的精准掺杂,并有效地影响电子GDY的电子特性和其他所需的物理或化学性质。通过炔键的Glaser-Hay偶联反应在液液界面上完成高晶态的聚合过程,并验证其结构以及腈基在能带、电子结构上带来的优化成效。(2)基于四苯乙烯单元构筑的高荧光产率的荧光类石墨炔二维材料:本文将具有的独特的聚集诱导发光(AIE)行为的四苯乙烯(TPE)开发合成即具有明确结构,同时使得聚合物能够超薄的大面积的且具有一定晶体状态的荧光薄膜。将四苯乙烯(TPE)、炔键和铜箔表面的Glaser-Hay偶联反应联系起来,将四苯乙烯(TPE)作为二乙炔连接基连接的核心构建单元,构筑具有一定长程有序的晶体结构的四苯乙烯荧光薄膜。并利用扫描电镜、透射电镜、拉曼光谱和荧光光谱等技术对其结构和荧光性能进行有效的验证。(3)运用Langmuir-Blodgett方法制备包含TPE和亚胺键的单层荧光二维薄膜:本文在第三章的基础上对前驱体进一步设计,通过炔基的刚性和共轭性来延长亚胺键到核心TPE分子的分子距离,以达到电荷转移受到抑制,荧光特性得以维持的特性。并运用Langmuir-Blodgett方法在空气-水界面上获得了同时包含TPE和亚胺键的单层荧光二维聚合物。通过尖端增强拉曼光谱法(TERS)进一步分析了获得的单层亚胺连接的化学结构,通过光学显微镜、SEM、TEM、AFM和荧光光谱对2DP薄膜的纳米结构和荧光性质进行了表征。
周俊涛[10](2020)在《基于碳纳米管冷阴极的X射线荧光分析仪研究》文中进行了进一步梳理X射线荧光光谱分析技术作为一种重要的分析手段,与其他分析技术相比,它具有制样简单、分析元素范围广、线性范围宽、无损检测、快速便捷等优点,因此,被广泛应用于工业制造、地质勘探、环境检测,医药卫生、食品安全和考古研究等领域。然而国内的高性能X射线荧光分析设备长期依赖进口,且价格昂贵。作为X射线荧光光谱仪的核心器件,高性能X射线源和探测器长期受到国外垄断。为了满足日益增大的市场需求,提高国内X射线荧光光谱分析设备的竞争力,本论文开展了基于碳纳米管冷阴极X射线荧光光谱仪的研究。主要研究内容如下:(1)对采用微波等离子增强化学气相沉积设备制备碳纳米管阴极的工艺进行了深入研究。采用光刻、镀膜、生长等工艺,在硅基底上生长了垂直于基底的碳纳米管阵列阴极。通过控制催化剂的厚度和生长参数来控制碳纳米管的长度及密度。(2)对制备的碳纳米管阴极进行测试、老练后,然后采用玻璃封装工艺,制备了碳纳米管场发射冷阴极X射线源。通过测试发现,碳纳米管场发射阴极的最大直流发射电流密度达到了65.8A/cm2。(3)深入研究分析了X射线荧光光谱定性和定量分析算法,并对每一步可用的多种处理算法进行了对比分析,选取了最优算法作为X射线荧光光谱处理软件的算法。(4)以MATLAB平台为基础,自行编写了一套简易的X射线荧光光谱处理软件。光谱处理软件包括数据管理、定性分析和定量分析三个模块。数据管理模块主要用于对X射线荧光光谱仪的基本参数进行管理。定性分析模块则先对原始光谱进行谱处理,然后识别待测样品中所含元素的种类。定量分析模块采用基本参数法进行吸收增强效应校正,然后迭代求解待测元素的浓度。(5)使用自行研制的基于碳纳米管场发射冷阴极的能量色散X射线荧光光谱仪进行了实验分析。通过对Ag-Cu-Ni合金的定性及定量分析,发现定性分析能够较好的识别出所有的待测元素。定量分析结果表明,对于主量元素的测量,标准偏差较小,而对于次量元素的测量,标准偏差较大。最后针对存在的误差,分析了其产生的原因。
二、清洗后硅片表面的电子结构(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、清洗后硅片表面的电子结构(论文提纲范文)
(1)垂直取向石墨烯边缘能质传递强化机理及能源应用(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题背景 |
1.2 碳基能源储存与转化材料概述 |
1.2.1 传统碳基能源储存与转化材料 |
1.2.2 低维度碳纳米能源储存与转化材料 |
1.2.3 取向性碳纳米材料 |
1.3 能源储存与转化材料中的能质传递机理 |
1.3.1 电子传递强化基本策略 |
1.3.2 离子输运与固液界面静电吸附机理 |
1.3.3 纳米尺度下的界面能质传递过程 |
1.4 能质传递过程中的边缘效应 |
1.4.1 垂直取向石墨烯的边缘结构调控 |
1.4.2 边缘效应及能源储存与转化应用 |
1.5 本论文研究内容 |
2 实验和数值计算方法 |
2.1 引言 |
2.2 实验材料与仪器设备 |
2.3 材料表征分析 |
2.3.1 形貌结构分析 |
2.3.2 材料构成分析 |
2.3.3 表面光电特性分析 |
2.3.4 电化学石英晶体微天平分析 |
2.4 性能评价分析 |
2.4.1 光催化水裂解制氢性能评价系统 |
2.4.2 超级电容储能性能测试及应用平台 |
2.5 数值计算方法 |
2.5.1 分子动力学模拟简介 |
2.5.2 密度泛函理论计算简介 |
2.5.3 建模、模拟软件及相关数据后处理方法 |
3 垂直取向石墨烯边缘调控及能质传递强化机理 |
3.1 引言 |
3.2 垂直取向石墨烯的PECVD制备与边缘生长调控 |
3.2.1 等离子体源的选择 |
3.2.2 生长基底的选择 |
3.2.3 垂直取向石墨烯边缘生长调控方法 |
3.3 垂直取向石墨烯边缘形貌结构研究 |
3.3.1 垂直取向石墨烯边缘形貌结构表征 |
3.3.2 PECVD法制备垂直取向石墨烯的基底适应性分析 |
3.3.3 垂直取向石墨烯边缘生长模式与密度调控研究 |
3.4 垂直取向石墨烯光学与光电响应特性 |
3.4.1 垂直取向石墨烯光吸收性能研究 |
3.4.2 垂直取向石墨烯光电响应行为研究 |
3.4.3 石墨烯边缘光电场时域有限差分模拟 |
3.5 垂直取向石墨烯边缘电子结构与光诱导电场增强效应 |
3.5.1 密度泛函理论模拟研究 |
3.5.2 扫描开尔文探针显微表征 |
3.5.3 近场光诱导力显微表征 |
3.6 本章小结 |
4 边缘光激发载流子分离强化及光催化制氢研究 |
4.1 引言 |
4.2 GCN/NVG复合结构设计与限域制备 |
4.2.1 目标结构设计 |
4.2.2 基于垂直取向石墨烯的石墨相氮化碳限域制备 |
4.3 材料表征与分析 |
4.3.1 微观形貌与结构表征 |
4.3.2 光学性质与表面浸润性表征 |
4.4 光催化裂解水制氢性能表征 |
4.4.1 固载式光催化试验体系 |
4.4.2 光催化活性与表观量子产率 |
4.5 GCN/NVG复合结构中载流子动力学特征研究 |
4.5.1 GCN/NVG复合材料电子结构 |
4.5.2 光激发载流子分离强化研究 |
4.5.3 垂直取向石墨烯促进光催化机理 |
4.6 本章小结 |
5 边缘固液界面相平衡结构优化及电容去离子研究 |
5.1 引言 |
5.2 电容去离子技术概述 |
5.2.1 技术背景 |
5.2.2 性能指标 |
5.2.3 电极材料 |
5.2.4 共离子效应与电荷效率 |
5.2.5 太阳光驱动/促进电容去离子相关研究 |
5.3 光促进电容去离子性能研究 |
5.3.1 电极制备与电容去离子试验系统 |
5.3.2 电极微观形貌表征 |
5.3.3 电化学性能测试 |
5.3.4 光照吸脱附性能测试 |
5.4 光照促进电容去离子机理研究 |
5.4.1 基于光诱导力显微的边缘电场探测 |
5.4.2 基于分子动力学模拟的固液界面相平衡结构研究 |
5.4.3 基于电化学石英晶体微天平的离子输运行为研究 |
5.5 本章小结 |
6 适应室温离子液体的富边缘电极构筑及滤波电容储能研究 |
6.1 引言 |
6.2 富边缘石墨烯泡沫电极制备与表征 |
6.2.1 富边缘石墨烯泡沫电极制备 |
6.2.2 电极微观形貌与结构表征 |
6.3 混合离子液体电解液性能表征 |
6.3.1 混合离子液体电解液配制 |
6.3.2 电解液物性表征 |
6.4 基于混合室温离子液体电解质的石墨烯泡沫储能性能 |
6.4.1 电化学表征方法 |
6.4.2 垂直取向石墨烯泡沫形貌对储能性能的影响 |
6.4.3 基于垂直取向石墨烯泡沫的交流滤波应用 |
6.5 本章小结 |
7 总结与展望 |
7.1 研究总结 |
7.2 研究创新点 |
7.3 不足与展望 |
参考文献 |
作者简历 |
(2)新型硅基光电阴极的制备及其释氢行为研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 光电解水制氢概述 |
1.2.1 光电解水制氢原理 |
1.2.2 常见的光电极材料 |
1.2.3 光电阴极材料发展概述 |
1.2.4 光电产氢的评估标准 |
1.3 硅基光电阴极 |
1.3.1 硅基光电阴极概述 |
1.3.2 硅基光电极性能提升的策略 |
1.4 硅基光电极的能带结构优化 |
1.5 产氢催化剂发展概况 |
1.5.1 电解水制氢原理 |
1.5.2 电解水产氢催化剂研究进展 |
1.6 选题依据和研究思路 |
1.6.1 关键科学问题 |
1.6.2 研究内容 |
1.6.3 技术路线 |
2 实验装置及分析测试方法 |
2.1 实验原料与试剂 |
2.2 实验设备及仪器 |
2.3 样品表征 |
2.3.1 形貌和微观结构表征 |
2.3.2 晶体结构分析 |
2.3.3 元素分析 |
2.3.4 光学性能分析 |
2.4 光电化学测试方法 |
2.4.1 线性扫描伏安法(LSV) |
2.4.2 电化学阻抗谱(EIS) |
2.4.3 Mott-Schotty测试 |
2.4.4 计时电位法(CP) |
2.5 相关计算方法 |
2.5.1 光电转换效率(ABPE) |
2.5.2 平带电势和载流子浓度 |
2.5.3 密度泛函理论计算(DFT) |
3 能带结构对硅片负载过渡金属硫化物光电产氢性能的影响 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 材料制备 |
3.2.2 光电化学性能测试 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 形貌、结构及组成分析 |
3.3.2 吸光性能分析 |
3.3.3 光电化学性能研究 |
3.3.4 机理分析 |
3.4 本章小结 |
4 n~+p-Si/Ti/W-Co(OH)_2光电极的制备及其性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 材料制备 |
4.2.2 电化学性能测试 |
4.2.3 光电化学性能测试 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 形貌、结构及组成分析 |
4.3.2 吸光性能分析 |
4.3.3 光电化学性能分析 |
4.3.4 机理分析 |
4.4 本章小结 |
5. 结论与建议 |
5.1 主要结论 |
5.2 创新点 |
5.3 存在问题及建议 |
参考文献 |
作者简历 |
(3)层层自组装MoS2基复合薄膜电催化产氢性能研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 硫化钼的研究现状 |
1.2.1 硫化钼的基本性质 |
1.2.2 少层硫化钼的制备 |
1.3 硫化钼在电催化产氢领域的研究现状 |
1.3.1 电催化产氢机理 |
1.3.2 硫化钼电催化产氢 |
1.4 提高硫化钼电催化产氢性能的方法 |
1.4.1 元素掺杂 |
1.4.2 硫化钼与碳材料复合 |
1.4.3 硫化钼与导电聚合物复合 |
1.4.4 多种钼基化合物复合 |
1.4.5 组建硫化钼界面催化结构 |
1.5 选题目的与意义 |
1.6 研究内容 |
第二章 MoS_2纳米片的制备 |
2.1 引言 |
2.2 MoS_2纳米片的制备实验 |
2.2.1 实验材料 |
2.2.2 实验仪器 |
2.2.3 样品制备 |
2.2.4 结构表征及性能测试 |
2.3 MoS_2纳米片的制备 |
2.3.1 剥离法制备MoS_2纳米片 |
2.3.2 水热法制备MoS_2纳米片 |
2.4 本章小结 |
第三章 层层自组装(PAH-rGO/Zn-N-MoS_2)n电催化产氢性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 (PAH-rGO/Zn-N-MoS_2)n电催化材料制备及产氢性能实验 |
3.2.1 实验试剂 |
3.2.2 实验仪器 |
3.2.3 样品制备 |
3.2.4 电催化实验过程 |
3.2.5 结构表征及性能测试 |
3.3 (PAH-rGO/Zn-N-MoS_2)n电催化材料的结构表征及性能研究 |
3.3.1 Zn-N-MoS_2 的结构表征及产氢性能测试 |
3.3.2 PAH-rGO的结构表征 |
3.3.3 (PAH-rGO/Zn-N-MoS_2)n的电催化性能 |
3.3.4 (PAH-rGO/Zn-N-MoS_2)_(16) 的结构表征 |
3.3.5 (PAH-rGO/Zn-N-MoS_2)_(16) 的稳定性探究 |
3.3.6 (PAH-rGO/Zn-N-MoS_2)_(16)-CC的电催化性能 |
3.4 本章小结 |
第四章 层层自组装(PANI/MoS_2)n复合薄膜电催化产氢性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 层层自组装(PANI/MoS_2)n复合薄膜的制备及电催化产氢实验 |
4.2.1 实验材料 |
4.2.2 实验仪器 |
4.2.3 样品制备 |
4.2.4 电催化实验过程 |
4.2.5 结构表征及性能测试 |
4.3 复合薄膜电催化材料的结构表征及电催化产氢性能研究 |
4.3.1 PANI溶液的配置及表征 |
4.3.2 (PANI/MoS_2)n的制备及电催化产氢性能 |
4.3.3 (PANI/MoS_2)n的结构及形貌表征 |
4.3.4 (PANI/MoS_2)_(16)-CC的电催化产氢性能 |
4.4 本章小结 |
第五章 层层自组装(Ppy/MoS_2)n复合薄膜电催化产氢性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 层层自组装(Ppy/MoS_2)n复合薄膜的制备及电催化产氢实验 |
5.2.1 实验材料 |
5.2.2 实验仪器 |
5.2.3 样品制备 |
5.2.4 电催化实验过程 |
5.2.5 结构表征及性能测试 |
5.3 复合薄膜电催化材料的结构表征及电催化产氢性能研究 |
5.3.1 Ppy溶液的配置及表征 |
5.3.2 (Ppy/MoS_2)n的制备及电催化产氢性能 |
5.3.3 (Ppy/MoS_2)n的结构及形貌表征 |
5.3.4 (Ppy/MoS_2)_(16)-CC的电催化产氢性能 |
5.4 本章小结 |
第六章 层层自组装(PEDOT:PSS/MoS_2)n复合薄膜电催化产氢性能研究 |
6.1 引言 |
6.2 层层自组装(PEDOT:PSS/MoS_2)n复合薄膜电催化产氢实验 |
6.2.1 实验材料 |
6.2.2 实验仪器 |
6.2.3 样品制备 |
6.2.4 电催化实验过程 |
6.2.5 结构表征及性能测试 |
6.3 复合薄膜电催化材料的结构表征及电催化产氢性能研究 |
6.3.1 PEDOT:PSS溶液的配置及表征 |
6.3.2 (PEDOT:PSS/MoS_2)n复合薄膜的结构表征 |
6.3.3 PEDOT:PSS/MoS_2 界面电子结构表征 |
6.3.4 (PEDOT:PSS/MoS_2)n-CC的电催化产氢性能 |
6.4 本章小结 |
第七章 结论 |
7.1 主要结论 |
7.2 创新点及意义 |
7.3 存在问题及下一步工作建议 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(4)可控制备单层二硒化铌的理论和研究(论文提纲范文)
致谢 |
中文摘要 |
ABSTRACT |
1 引言 |
2 二硒化铌简介 |
2.1 二硒化铌的结构 |
2.1.1 二硒化铌的晶体结构 |
2.1.2 二硒化铌的电子结构 |
2.2 二硒化铌的性质 |
2.2.1 二硒化铌的低温传输特性 |
2.2.2 二硒化铌在低温下的磁性能 |
2.2.3 二硒化铌的超导性 |
2.3 二硒化铌的应用 |
2.3.1 二硒化铌在电子器件中的应用 |
2.3.2 二硒化铌量子点用于超快激光器 |
2.3.3 单层二硒化铌用于锂离子电池阳极 |
2.4 本章小结 |
3 二硒化铌的制备和表征技术 |
3.1 二硒化铌的制备方法 |
3.1.1 简单煅烧法 |
3.1.2 分子束外延生长法(MBE) |
3.1.3 机械剥离法 |
3.1.4 化学气相沉积法(CVD) |
3.1.5 直接蒸汽传输法(DVT) |
3.2 二硒化铌的表征技术 |
3.2.1 光学显微镜 |
3.2.2 拉曼光谱(Raman)和光致发光光谱(PL) |
3.2.3 X射线光电子能谱(XPS) |
3.2.4 原子力显微镜(AFM) |
3.2.5 扫描电子显微镜(SEM) |
3.2.6 能量色散X射线光谱(EDS) |
3.3 本章小结 |
4 第一性原理计算 |
4.1 第一性原理计算简介 |
4.1.1 密度泛函理论(DFT) |
4.1.2 局部密度逼近和广义梯度逼近 |
4.1.3 VASP软件包简介 |
4.2 第一性原理计算的过程 |
4.3 计算结果 |
4.3.1 三维结构图 |
4.3.2 能带和DOS图像 |
4.3.3 X射线衍射图像(XRD) |
4.4 本章小结 |
5 可控制备单层二硒化铌的探究 |
5.1 实验设备和实验过程 |
5.1.1 实验药品和实验设备 |
5.1.2 实验原理简介 |
5.1.3 制备单层二硒化铌的实验过程 |
5.2 探究实验条件 |
5.2.1 对反应炉中心温度的范围进行缩小 |
5.2.2 对NaCl的范围进行缩小 |
5.2.3 对前驱体的用量的范围进行缩小 |
5.3 各个条件对生成二硒化铌的影响 |
5.3.1 氯化钠和前驱体比例对结果的影响 |
5.3.2 管式炉中心温度对实验结果的影响 |
5.4 对生成二硒化铌的层数控制 |
5.4.1 提出使反应温度骤降的解决方案 |
5.4.2 反应持续时间对层数的影响 |
5.4.3 硒粉的温度对层数的影响 |
5.5 对生成的单层二硒化铌的表征 |
5.5.1 二硒化铌的形貌和厚度表征分析 |
5.5.2 二硒化铌的组成和电子结构表征分析 |
5.5.3 XRD与第一性原理计算出的结果对比 |
5.6 本章小结 |
6 结论 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(5)碳点基复合物的SERS与催化性质研究及在生物检测中的应用(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 碳点材料的概述 |
1.1.1 碳点简介 |
1.1.2 碳点的分类和制备方法 |
1.1.3 碳点的性质 |
1.1.4 碳点的应用 |
1.2 表面增强拉曼散射 |
1.2.1 拉曼和共振拉曼散射 |
1.2.2 表面增强拉曼散射 |
1.3 SERS基底研究现状 |
1.3.1 SERS基底的发展 |
1.3.2 碳材料的拉曼光谱 |
1.3.3 石墨烯及其复合物的SERS |
1.3.4 碳点、碳点/银的拉曼光谱以及碳点银作为SERS基底优势 |
1.4 本论文的目的和主要研究内容 |
第二章 不同发光碳点/银核壳结构纳米复合材料的制备及其SERS研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 原料、试剂 |
2.2.2 实验仪器 |
2.2.3 不同发光(蓝、绿、红)碳点的制备 |
2.2.4 不同发光碳点/银核壳结构纳米复合材料的制备 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 蓝光碳点/银(Ag@blue CDs)的形貌及光学表征 |
2.3.2 Ag@blue CDs的结构表征 |
2.3.3 Ag@blue CDs的SERS特性 |
2.3.4 绿光碳点/银(Ag@green CDs)、红光碳点/银(Ag@red CDs)的形貌及光学表征 |
2.3.5 Ag@green CDs与Ag@red CDs的结构表征 |
2.3.6 Ag@green CDs和Ag@red CDs的SERS特性 |
2.3.7 三种不同发光碳点以及不同发光碳点/银纳米复合材料的Raman光谱 |
2.4 本章小结 |
第三章 Ag@blue CDs与Ag@blue CDs-TiO_2 NFs的催化性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 原料、试剂 |
3.2.2 实验仪器 |
3.2.3 Ag@blue CDs-TiO_2 NFs复合材料的制备 |
3.2.4 UV-vis吸收光谱与SERS监测Ag@blue CDs催化氧化TMB |
3.2.5 SERS监测PNTP-DMAB的等离子体催化反应以及PNTP-PATP的催化还原反应 |
3.2.6 UV-vis吸收光谱与SERS监测Ag@blue CDs-TiO_2催化亚甲基蓝 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 Uv-vis吸收光谱与SERS监测Ag@blue CDs催化氧化TMB |
3.3.2 SERS监测PNTP-DMAB的等离子体催化反应以及PNTP-PATP的催化还原反应 |
3.3.3 Ag@blue CDs-TiO_2 NFs形貌及光学表征 |
3.3.4 Ag@blue CDs-TiO_2 NFs结构表征 |
3.3.5 Ag@blue CDs-TiO_2 NFs的SERS特性 |
3.3.6 UV-vis吸收光谱与SERS监测Ag@blue CDs-TiO_2 NFs催化亚甲基蓝 |
3.4 本章小结 |
第四章 银/石墨烯量子点/N719(Ag/GQDs/N719)体系中电荷转移(CT)过程的研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验原料 |
4.2.2 实验仪器 |
4.2.3 两种GQDs及Ag/GQDs纳米复合材料的制备 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 o-GQDs,r-GQDs,Ag/o-GQDs、Ag/r-GQDs和Ag NPs的形貌及光学表征 |
4.3.2 Ag/o-GQDs和Ag/r-GQDs结构性质 |
4.3.3 o-GQDs,r-GQDs,Ag/o-GQDs和Ag/r-GQDs的Raman和SERS特性 |
4.3.4 Ag/GQDs/N719体系电荷转移研究 |
4.4 本章小结 |
第五章 银/石墨烯量子点纳米酶在细胞内原位SERS检测 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 原料、试剂 |
5.2.2 实验仪器 |
5.2.3 UV-vis吸收光谱与SERS监测GQDs和Ag/GQDs催化氧化TMB |
5.2.4 SERS监测不同浓度H_2O_2存在下Ag/GQDs催化氧化TMB |
5.2.5 MCF-7 细胞培养以及与Ag/GQDs纳米探针的孵育 |
5.2.6 毒性实验 |
5.2.7 荧光暗场成像 |
5.2.8 DNA芯片的制备 |
5.2.9 生物电镜成像 |
5.2.10 Ag/o-GQDs纳米酶SERS探针检测细胞内H_2O_2浓度以及监测H_2O_2在细胞中的释放 |
5.2.11 Ag/o-GQDs纳米酶联免疫SERS探针检测肝癌标志物甲胎蛋白(AFP) |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 UV-vis吸收光谱与SERS监测Ag/GQDs催化氧化TMB |
5.3.2 Ag/o-GQDs生物相容性及细胞器靶向研究 |
5.3.3 Ag/o-GQDs纳米酶SERS探针检测细胞内H_2O_2浓度以及监测H_2O_2在细胞中的释放 |
5.3.4 Ag/GQDs纳米酶联免疫SERS探针检测肝癌标志物甲胎蛋白(AFP) |
5.4 本章小结 |
第六章 结论 |
参考文献 |
作者简历及科研成果 |
致谢 |
(6)一维CsPbI3纳米材料的制备与结构调控及其光电特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 半导体纳米材料概述 |
1.2.1 半导体纳米材料 |
1.2.2 半导体纳米材料特性及应用 |
1.2.3 半导体纳米材料的性能调控 |
1.3 CsPbI_3纳米材料概述 |
1.3.1 CsPbI_3的晶体结构 |
1.3.2 CsPbI_3纳米材料的主要制备方法 |
1.3.3 CsPbI_3纳米材料的主要特性及应用 |
1.3.4 性能的主要强化策略 |
1.4 一维CsPbI_3纳米材料概述 |
1.4.1 一维CsPbI_3的主要特性 |
1.4.2 一维CsPbI_3的主要应用 |
1.4.3 一维CsPbI_3的研究现状 |
1.5 本论文的研究背景及内容 |
第2章 研究方法 |
2.1 实验原料和设备 |
2.1.1 实验原料 |
2.1.2 实验设备 |
2.2 检测和表征方法 |
2.2.1 材料表征方法 |
2.2.2 性能检测方法 |
第3章 CsPbI_3纳米带生长与机理研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 原料制备 |
3.2.2 CsPbI_3纳米带制备 |
3.2.3 材料结构表征方法 |
3.3 实验结果与讨论 |
3.3.1 CsPbI_3纳米带的的形貌及结构表征 |
3.3.2 CsPbI_3纳米带的生长机理 |
3.4 本章小结 |
第4章 CsPbI_3纳米带场发射特性研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 原料制备 |
4.2.2 CsPbI_3纳米带制备 |
4.2.3 结构表征及场发射性能测试方法 |
4.3 实验结果与讨论 |
4.3.1 CsPbI_3纳米带结构表征 |
4.3.2 CsPbI_3纳米带场发射性能检测与分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 Sn掺杂CsPbI_3纳米带光电探测特性研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 Sn掺杂CsPbI_3纳米带制备 |
5.2.2 结构表征、器件组装及测试方法 |
5.3 实验结果和讨论 |
5.3.1 Sn掺杂CsPbI_3纳米带结构表征 |
5.3.2 Sn掺杂CsPbI_3纳米带结构稳定性表征 |
5.3.3 器件及能带结构表征 |
5.3.4 Sn掺杂CsPbI_3纳米带光电探测特性测试与分析 |
5.3.5 光电性能强化机理解释 |
5.4 本章小结 |
第6章 CsPbI_3纳米管光电探测特性研究 |
6.1 引言 |
6.2 实验部分 |
6.2.1 原料制备 |
6.2.2 CsPbI_3纳米管制备 |
6.2.3 结构表征、器件组装及测试方法 |
6.3 实验结果与讨论 |
6.3.1 CsPbI_3纳米管结构表征 |
6.3.2 CsPbI_3纳米管稳定性表征 |
6.3.3 CsPbI_3纳米管光电探测特性研究 |
6.3.4 光探性能强化机理解释 |
6.4 本章小结 |
结论与展望 |
结论 |
展望 |
论文主要创新点 |
参考文献 |
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文与学术活动 |
学术论文 |
发明专利申请 |
学术交流 |
在学期间从事的科研工作 |
荣誉奖励 |
致谢 |
(7)二维过渡金属二硫族化合物及其异质结的光电性质研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 TMDs材料光电性质 |
1.2.1 TMDs材料概述 |
1.2.2 TMDs材料的带隙 |
1.2.3 TMDs材料的谷极化 |
1.2.4 TMDs材料中的激子 |
1.3 TMDs材料单层制备方法 |
1.3.1 机械剥离方法制备TMDs单层 |
1.3.2 液相剥离方法制备TMDs单层 |
1.3.3 CVD方法制备TMDs单层 |
1.3.4 PVD方法制备TMDs单层 |
1.4 本文研究背景简介 |
1.4.1 TMDs单层中的缺陷以及修复的研究 |
1.4.2 TMDs共掺杂半导体的研究 |
1.4.3 TMDs材料纵向异质结的研究 |
1.5 本文主要内容 |
第二章 实验方法 |
2.1 TMDs材料单层制备 |
2.2 TMDs材料异质结制备 |
2.3 TMDs材料器件输运与光学测量 |
第三章 MoSe_2单层中空位缺陷的EDTA分子修复 |
3.1 本章研究背景 |
3.2 本章内容简介 |
3.3 MoSe_2单层器件的迁移率修复 |
3.4 MoSe_2单层器件的HRTEM及 Raman研究 |
3.5 MoSe_2单层器件的第一性原理计算结果简述 |
3.6 小结 |
3.7 附录 |
第四章 共掺杂WS_(0.6)Se_(1.4)光学性质研究 |
4.1 本章研究背景 |
4.2 本章内容简介 |
4.3 共掺杂WS_(0.6)Se_(1.4)晶体制备及器件制备 |
4.4 共掺杂WS_(0.6)Se_(1.4)器件光谱学研究 |
4.4.1 共掺杂WS_(0.6)Se_(1.4)低温PL谱研究 |
4.4.2 共掺杂WS_(0.6)Se_(1.4)谷极化研究 |
4.4.3 共掺杂WS_(0.6)Se_(1.4)电声子耦合研究 |
4.5 小结 |
4.6 附录 |
第五章 MoSe_2/WS_2异质结与电荷转移调控 |
5.1 本章研究背景 |
5.2 本章内容简介 |
5.3 MoSe_2/WS_2异质结的PL谱研究 |
5.3.1 栅压调控的PL谱研究 |
5.3.2 LaF_3上器件的PLE谱研究 |
5.4 MoSe_2/WS_2异质结等效电路分析 |
5.5 小结 |
5.6 附录 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
博士学习期间发表工作 |
致谢 |
(8)碳量子点制备及应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 纳米材料的定义与起源 |
1.2 纳米材料的性能简介 |
1.2.1 小尺寸效应 |
1.2.2 表面效应 |
1.2.3 量子尺寸效应 |
1.2.4 宏观量子隧道效应 |
1.3 碳量子点简介 |
1.3.1 碳量子点基本结构 |
1.3.2 碳量子点的吸收光谱 |
1.3.3 碳量子点的光致发光 |
1.3.4 碳量子点的生物学毒性 |
1.3.5 本节小结 |
1.4 碳量子点制备方法的研究进展 |
1.4.1 自上而下法 |
1.4.2 自下而上法 |
1.4.3 本节小结 |
1.5 碳量子点光学性质调控的研究进展 |
1.5.1 基于尺寸和形貌的光学性质调控 |
1.5.2 基于表面修饰的光学性质调控 |
1.5.3 基于异质原子掺杂的光学性质调控 |
1.5.4 本节小结 |
1.6 碳量子点的生物医学应用的研究进展 |
1.6.1 碳量子点应用于生物成像和诊断 |
1.6.2 碳量子点应用于肿瘤治疗 |
1.6.3 本节小结 |
1.7 本章小结 |
参考文献 |
第二章 叶酸石墨烯量子点的制备及应用 |
2.1 前言 |
2.2 FR-GQDs的制备及表征 |
2.2.1 FR-GQDs的制备 |
2.2.2 FR-GQDs的表征 |
2.2.3 本节小结 |
2.3 FR-GQDs特征光谱与叶酸特征光谱的对比 |
2.3.1 紫外-可见光吸收光谱对比分析 |
2.3.2 荧光光谱对比分析 |
2.3.3 傅里叶红外光谱对比分析 |
2.3.4 ~(13)C核磁共振碳谱对比分析 |
2.3.5 本节小结 |
2.4 FR-GQDs的荧光量子产率及发光机制分析 |
2.4.1 荧光量子产率测试 |
2.4.2 FR-GQDs的荧光发光机制分析 |
2.4.3 本节小结 |
2.5 FR-GQDs的稳定性分析 |
2.5.1 热稳定性测试 |
2.5.2 光稳定性测试 |
2.5.3 FR-GQDs的光稳定性机制分析 |
2.5.4 本节小结 |
2.6 FR-GQDs的细胞生物学应用 |
2.7 本章总结与展望 |
参考文献 |
第三章 酸性环境敏感荧光碳量子点的制备及应用 |
3.1 前言 |
3.2 AS-CDs的制备及表征 |
3.2.1 AS-CDs的制备 |
3.2.2 AS-CDs的表征 |
3.3 AS-CDs的表面官能团结构分析 |
3.4 AS-CDs的生长及发光机制讨论 |
3.4.1 AS-CDs的生长机制讨论 |
3.4.2 AS-CDs的光致发光机制讨论 |
3.4.3 本节小结 |
3.5 AS-CDs应用 |
3.5.1 AS-CDs在 LED发光中的应用 |
3.5.2 AS-CDs在大肠杆菌成像中的应用 |
3.5.3 本节小结 |
3.6 本章总结及展望 |
参考文献 |
第四章 叶酸荧光碳纳米颗粒的制备及应用 |
4.1 前言 |
4.2 FA C-NPs的制备及表征 |
4.3 FA C-NPs的特征光谱相对于叶酸特征光谱的演变 |
4.3.1 荧光光谱对比分析 |
4.3.2 拉曼光谱对比分析 |
4.3.3 紫外可见光光谱对比分析 |
4.3.4 傅里叶红外光谱对比分析 |
4.3.5 ~(13)C核磁共振谱对比分析 |
4.3.6 FA C-NPs的发光机制分析 |
4.3.7 本节小结 |
4.4 FA C-NPs的细胞生物学应用 |
4.5 本章总结及展望 |
参考文献 |
第五章 全文总结与展望 |
5.1 全文总结 |
5.2 全文展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
攻读学位期间参与的项目 |
攻读学位期间申请的专利 |
(9)二维石墨炔类材料的界面制备及性质研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 综述 |
1.1 研究背景 |
1.2 石墨炔的理论研究 |
1.2.1 石墨炔分子结构 |
1.2.2 石墨炔电子结构 |
1.3 石墨炔的合成与制备方法 |
1.3.1 固液界面合成法 |
1.3.2 界面构造方法 |
1.3.3 化学气相沉积(CVD)方法 |
1.3.4 石墨烯模板方法 |
1.4 石墨炔掺杂方法 |
1.6 本课题的研究目的 |
第二章 晶态腈基-石墨二炔(CN-GDY)的界面合成及结构表征 |
2.1 引言 |
2.2 实验仪器及实验试剂 |
2.2.1 实验试剂 |
2.2.2 测试仪器 |
2.3 样品合成部分 |
2.3.1 1,3,5-三溴-2,4,6-三甲苯(A)的合成 |
2.3.2 1,3,5-三溴-2,4,6-三(溴甲基)苯(B)的合成 |
2.3.3 1,3,5-三溴-2,4,6-三(羟甲基)苯(C)的合成 |
2.3.4 1,3,5-三溴-2,4,6-三甲醛苯(D)的合成 |
2.3.5 1,3,5-三溴-2,4,6-三(羟基亚氨基甲基)苯(E)的合成 |
2.3.6 1,3,5-三溴-2,4,6-三腈基苯(F)的合成 |
2.3.7 1,3,5-三腈基-2,4,6-三((三甲基甲硅烷基)乙炔基)苯(G)的合成 |
2.3.8 液/液界面处合成制备腈基-石墨炔(CN-GDY) |
2.3.9 电化学测试 |
2.4 结果与讨论 |
2.4.1 2D CN-GDY的结构和形貌表征 |
2.4.2 2D CN-GDY的元素及化学组成表征 |
2.4.3 2D CN-GDY的性质分析 |
2.5 本章小结 |
第三章 基于四苯基乙烯的类石墨炔二维薄膜的界面制备及其光物理性质研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验仪器及实验试剂 |
3.2.1 实验试剂 |
3.2.2 测试仪器 |
3.3 样品合成部分 |
3.3.1 四(4-溴苯基)乙烯(TBPE)的合成 |
3.3.2 1,1,2,2-四(4-(((三甲基甲硅烷基)乙炔基)苯基)乙烷(A)的合成 |
3.3.3 1,1,2,2-四(4-乙炔基苯基)乙烯(TEPE)的合成 |
3.3.4 固/液界面处合成制备二维聚合物(2DP-TEPE) |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 2DP-TEPE的形貌表征 |
3.4.2 2DP-TEPE的结构验证 |
3.4.3 2DP-TEPE的化学键分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 基于动态亚胺化学的单层荧光二维薄膜材料的界面合成 |
4.1 引言 |
4.2 实验仪器及实验试剂 |
4.2.1 实验试剂 |
4.2.2 测试仪器 |
4.3 样品合成部分 |
4.3.1 1,1,2,2-四(4-(((三甲基甲硅烷基)乙炔基)苯基)乙烷(化合物1)的合成 |
4.3.2 1,1,2,2-四(4-乙炔基苯基)乙烯(TEPE,化合物2)的合成 |
4.3.3 化合物3的合成 |
4.3.4 化合物5的合成 |
4.3.5 二维聚合物的气/液界面(Langmuir-Blodgett方法)的合成 |
4.3.6 针尖增强拉曼(TERS)光谱 |
4.4 结果与讨论 |
4.4.1 单层二维荧光聚合物的形貌表征 |
4.4.2 单层二维聚合物的化学键分析 |
4.4.3 单层二维聚合物的光物理性质分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 结论 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
攻读硕士研究生期间发表的学术论文目录 |
(10)基于碳纳米管冷阴极的X射线荧光分析仪研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 X射线源发展现状 |
1.2.1 热阴极X射线管 |
1.2.2 冷阴极X射线管 |
1.3 X射线荧光光谱仪发展现状 |
1.3.1 波长色散X射线荧光光谱仪 |
1.3.2 能量色散X射线荧光光谱仪 |
1.4 本文主要研究内容及章节安排 |
第二章 X射线荧光分析理论基础 |
2.1 X射线的本质 |
2.2 特征X射线荧光辐射 |
2.2.1 原子结构 |
2.2.2 临界激发能量 |
2.2.3 X射线与物质的相互作用 |
2.2.4 特征X射线荧光的产生 |
2.2.5 莫塞莱定律 |
2.3 质量吸收系数 |
2.4 激发因子 |
2.4.1 荧光产额 |
2.4.2 谱线分数 |
2.4.3 吸收限跃迁因子 |
2.5 本章小结 |
第三章 能量色散X射线荧光分析仪硬件设计 |
3.1 X射线荧光分析仪硬件结构概述 |
3.1.1 X射线荧光分析仪总体结构 |
3.1.2 源-样-探角度设计 |
3.2 碳纳米管场发射X射线源 |
3.2.1 碳纳米管结构及特性 |
3.2.2 碳纳米管场发射阴极的制备 |
3.2.2.1 光刻图案 |
3.2.2.2 镀膜 |
3.2.2.3 生长碳纳米管 |
3.2.3 碳纳米管场发射X射线源的制备 |
3.2.3.1 碳纳米管阴极测试 |
3.2.3.2 碳纳米管X射线源封装 |
3.2.4 X射线管原级谱分布 |
3.3 X射线探测器 |
3.3.1 X射线探测器性能对比 |
3.3.2 硅漂移探测器 |
3.4 数字脉冲处理器 |
3.4.1 模拟信号调节器 |
3.4.2 滤波、脉冲检测和堆积检测器 |
3.4.3 数字信号处理器 |
3.4.4 PIC微控制器 |
3.5 本章小结 |
第四章 能量色散X射线荧光分析软件设计 |
4.1 X射线荧光分析软件概述 |
4.1.1 X射线荧光分析过程 |
4.1.2 X射线荧光分析软件结构 |
4.2 数据管理 |
4.3 定性分析模块设计 |
4.3.1 光谱平滑 |
4.3.2 背景扣除 |
4.3.3 寻峰及峰面积计算 |
4.3.3.1 寻峰 |
4.3.3.2 峰面积的计算 |
4.3.4 元素识别 |
4.3.5 定性分析 |
4.4 定量分析模块设计 |
4.4.1 基体效应 |
4.4.2 基本参数法 |
4.4.2.1 一次荧光理论强度的计算 |
4.4.2.2 二次荧光理论强度的计算 |
4.4.3 迭代求解浓度 |
4.4.4 定量分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 实验分析 |
5.1 荧光光谱测量 |
5.1.1 标准样品测量 |
5.1.2 待测样品测量 |
5.2 定性分析 |
5.3 定量分析 |
5.4 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
攻读硕士学位期间取得的成果 |
四、清洗后硅片表面的电子结构(论文参考文献)
- [1]垂直取向石墨烯边缘能质传递强化机理及能源应用[D]. 徐晨轩. 浙江大学, 2021(01)
- [2]新型硅基光电阴极的制备及其释氢行为研究[D]. 郑佳. 浙江大学, 2021(01)
- [3]层层自组装MoS2基复合薄膜电催化产氢性能研究[D]. 许立男. 中国地质大学(北京), 2020(04)
- [4]可控制备单层二硒化铌的理论和研究[D]. 卢闯. 北京交通大学, 2020(03)
- [5]碳点基复合物的SERS与催化性质研究及在生物检测中的应用[D]. 金静. 吉林大学, 2020(08)
- [6]一维CsPbI3纳米材料的制备与结构调控及其光电特性研究[D]. 杜振涛. 湖南大学, 2020(09)
- [7]二维过渡金属二硫族化合物及其异质结的光电性质研究[D]. 孟余泽. 南京大学, 2020(12)
- [8]碳量子点制备及应用研究[D]. 张卿. 上海交通大学, 2020(01)
- [9]二维石墨炔类材料的界面制备及性质研究[D]. 张兆辉. 青岛科技大学, 2020(01)
- [10]基于碳纳米管冷阴极的X射线荧光分析仪研究[D]. 周俊涛. 电子科技大学, 2020(07)