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新型二维晶体材料量子点的制备

时间:2019-07-31 15:28来源:毕业论文
本文采用液相剥离的方法首次成功地制备出了锑烯的量子点。采用的溶剂为NMP,超声功率为720W,超声时间为5h,离心转速为7000rpm,离心处理时间为10min。制备的锑烯量子点的横向粒径尺寸主

黑磷量子点作为一种近两年才合成出来的二维晶体材料量子点,因其优异的电子学、光电学性质,继石墨烯量子点、TMDs量子点之后被人们赋予很高的期望。锑作为黑磷的同主族元素,计算表明存在类石墨烯结构的锑烯,并且具有良好的稳定性及其他优异的性能。本文采用液相剥离的方法首次成功地制备出了锑烯的量子点。采用的溶剂为NMP,超声功率为720W,超声时间为5h,离心转速为7000rpm,离心处理时间为10min。制备的锑烯量子点的横向粒径尺寸主要分布在4.6nm~6.8nm。拉曼光谱测试结果证明制备的锑烯量子点具有较好的晶体质量和稳定性。这为进一步深入开展新型锑烯量子点的研究工作奠定了基础。 
关键词:二维晶体材料锑烯液相剥离法量子点lf0065
Abstract
Blackphosphorusquantumdots(BPQDs),asnoveltwo-dimensionalmaterialquantumdotswhichwereinventedin2014,haveshownexcellentelectricandphotoelectricproperties.AftergraphenequantumdotsandTMDsquantumdots,BPQDshavebeenregardedasoneofthemostpromisingmaterials.Antimonyandphosphorusarecongenersandtheoreticalcalculationspredictedthattwo-dimensionalanitmonenewithsimilarstructuretographenemayexist.Inthisarticle,wesuccessfullyproducedSbquantumdots(SbQDs)usingliquidexfoliation.ThesolventisNMP,thesonicationpoweris720Wandthesonicationtimeis5hours.Thedispersionwascentrifugedat7000rpmfor10min.TheobtainedSbQDshavealateralsizeof4.6~6.8nm.Theas-synthesizedSbQDshavegoodstabilityandcrystalqualityprovedbyRamanspectroscopy.
Keywords:two-dimensionalcrystalmaterial,antimonene,quantumdots,liquidexfoliation
目次
1绪论1
1.1二维晶体材料量子点的发展1
1.1.1石墨烯量子点(GrapheneQuantumDots)1
1.1.2过渡金属硫族化合物2 源`自^六;维'论.文;网www.lwfree.cn
1.1.3黑磷量子点(BlackPhosphorusQuantumDots)3
1.2液相剥离方法的发展3
1.2.1液相剥离方法的原理4
1.2.2液相剥离法剥离溶剂4
1.2.3其他制备量子点的方法5
1.2.4液相剥离法和其他制备量子点方法的比较6
1.3锑烯概念的提出6
2实验材料、仪器及试验方法8
2.1实验材料及设备8
2.1.1实验材料8
2.1.2实验设备8
2.2实验方法8
3实验结果及分析10
3.1材料的表征方法10
3.1.1透射电子显微镜10
3.1.2拉曼光谱分析11
3.3.3UV/V吸收光谱分析11
3.2结果分析12
3.2.1上清液分析12
3.2.2锑烯量子点的微观形貌分析13
3.2.3拉曼光谱分析15
3.2.4吸收光谱分析16
结论19
致谢20
参考文献21
1绪论
二维晶体材料是指一类在一个维度上限制在纳米尺寸下而另外两个维度上尺寸远大于这个维度尺寸,且原子层间通过分子间作用力结合、原子层内通过化学键结合的晶体材料。二维晶体材料量子点则是把二维晶体材料做成量子点,即三个方向上尺寸都很小,都在纳米尺度。相比于只有一个方向上受到尺寸限制的二维晶体材料,二维晶体材料量子点在三个方向上都受到限制,由此会产生许多新的现象,拥有许多二维晶体材料所不具备的性质。 
二维晶体量子点材料的发展可谓和二维晶体材料的发展如影随行。自2004年英国曼彻斯特大学的安德烈.海姆和康斯坦丁.诺沃肖洛夫课题组首次用机械剥离的方法制备出第一种二维晶体材料石墨烯1,又先后制备出了类石墨烯材料——过渡金属硫族化合物、黑磷,而在发现和探索这些二维晶体材料的同时,基于量子点材料由于量子限域效应而具备的一系列优异的性能,在生物医药、光电子器件和气体探测领域展现出良好的应用前景,以及之前的金属量子点材料的各种缺陷,人们也开展了对相应的二维晶体材料量子点的研究 新型二维晶体材料量子点的制备:http://www.lwfree.cn/cailiao/20190731/36521.html

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