首页 | 本学科首页   官方微博 | 高级检索  
相似文献
 共查询到20条相似文献,搜索用时 328 毫秒
1.
李璇  黄炯鹏  张一帆  石磊 《化学进展》2023,35(1):88-104
自石墨烯被发现以来,二维材料研究成为一个新的研究热点。当二维材料制备成一维纳米带结构后,由于宽度方向上的限域效应和边缘结构的差异,导致其具有区别于二维材料的独特的电学、光学和磁学性质,因此逐步成为科学家关注的焦点。本文主要介绍了石墨烯、石墨炔、联苯烯、氮化硼、黑磷、过渡金属二硫族化合物等二维材料的一维纳米带的结构、制备方法和性能研究。首先讨论了二维材料制备成一维纳米带后的结构与性能的改变;其次,着重阐述了典型的纳米带制备方法,包括“自上而下”和“自下而上”两种策略,如二维片层刻蚀、打开纳米管、化学合成、化学气相沉积、外延生长及碳纳米管限域生长等方法,实现可控制备指定纳米宽度与具有特定边缘结构的纳米带,最终获得不同于其二维材料本体的特殊性能。最后,总结了不同方法制备纳米带的优缺点,提出了需要克服的困难和挑战,并展望了未来的研究方向,希望能引起国内外同行的广泛关注。  相似文献   

2.
一步微波法制备石墨烯-硫化镉纳米复合材料   总被引:1,自引:0,他引:1  
石墨烯-硫化镉量子点纳米复合材料在光电领域具有广阔的应用前景,而其性能依赖于良好的硫化镉纳米颗粒均匀地分布在单片石墨烯片上。为此,我们发展了一种简便的一步制备高质量石墨烯-硫化镉纳米复合材料的方法。该方法以氧化石墨烯为原料,二水乙酸镉作为镉源,硫代乙酰胺作为硫源,通过微波加热处理数分钟直接制得石墨烯-硫化镉纳米复合材料。电镜照片显示获得的石墨烯-硫化镉纳米复合材料中硫化镉纳米粒子均匀生长在石墨烯表面,无明显聚集产生。以氧化石墨烯为起始原料一步合成保证了最终纳米复合材料中石墨烯主要以单片形式存在,而在微波加热合成过程中,氧化石墨烯也同时还原成石墨烯。  相似文献   

3.
石墨烯-硫化镉量子点纳米复合材料在光电领域具有广阔的应用前景, 而其性能依赖于良好的硫化镉纳米颗粒均匀地分布在单片石墨烯片上。为此, 我们发展了一种简便的一步制备高质量石墨烯-硫化镉纳米复合材料的方法。该方法以氧化石墨烯为原料, 二水乙酸镉作为镉源, 硫代乙酰胺作为硫源, 通过微波加热处理数分钟直接制得石墨烯-硫化镉纳米复合材料。电镜照片显示获得的石墨烯-硫化镉纳米复合材料中硫化镉纳米粒子均匀生长在石墨烯表面, 无明显聚集产生。以氧化石墨烯为起始原料一步合成保证了最终纳米复合材料中石墨烯主要以单片形式存在, 而在微波加热合成过程中, 氧化石墨烯也同时还原成石墨烯。  相似文献   

4.
周晋  陈鹏鹏 《化学进展》2022,34(6):1414-1430
二维纳米材料是一类具有类似二维平面形态,且厚度在纳米级甚至数个原子层的材料,其种类繁多并且具有很多与体相材料不同的物化性质,在众多领域受到了广泛关注。二维纳米材料在催化降解、吸脱附、过滤、传感检测等领域具有可观的应用潜力,还可用于环境污染的防治。通过形貌、元素、基团、缺陷的修饰、改性和材料合成等策略可以调控二维纳米材料的性质,从而研发新的材料体系或者改善二维纳米材料的性能。本文首先归纳了二维纳米材料的种类,并重点阐述了各种改性策略的作用及研究现状,以及改性的二维纳米材料在治理水体污染、大气污染和污染物检测等方面的应用,为二维纳米材料在环境治理领域的发展现状作了系统介绍和展望。  相似文献   

5.
超薄金属-有机框架材料(MOFs)纳米片具有高密度、 易暴露的表面活性位点、 较短的底物/产物扩散路径等特点, 是性能优异的异相催化剂. 本文以光活性有机配体(H4TBAPy)和镧系金属离子Sm3+构筑光活性超薄MOFs纳米片, 以苯甲酸作为调节剂, 利用微波法快速合成了Sm-TBAPy二维纳米片. 利用扫描电子显微镜(SEM)、 透射电子显微镜(TEM)、 X射线衍射(XRD)、 紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)、 傅里叶变换红外光谱(FTIR)和氮气吸附-脱附等手段表征了Sm-TBAPy二维纳米片的形貌、 结构和组成. 所合成的Sm-TBAPy为单分散二维纳米片, 宽度约为200 nm, 厚度约为12 nm, BET比表面为163 m2/g, 禁带宽度为2.62 eV. Sm-TBAPy二维纳米片在室温、 氧气氛围和可见光照射条件下, 可将芥子气模拟剂[2-氯乙基乙基硫醚(CEES)]高效、 高选择性氧化成亚砜产物CEESO, 且催化剂经过4次循环使用仍保持较高的催化性能. 结合电子顺磁共振波谱, 提出了Sm-TBAPy二维纳米片可见光催化氧化CEES的催化机理.  相似文献   

6.
采用化学气相沉积法在云母衬底上制备了二维InSe纳米片, 研究了生长温度对二维InSe纳米片晶相、 形貌、 尺寸及厚度的影响. 构筑了基于二维InSe纳米片的光探测器并研究了其光探测性能, 结果表明, 在808 nm的近红外光辐照下, 其光响应度为1.5 A/W, 外量子效率为230%, 可探测度为3.1×10 8 Jones(1 Jones=1 cm·Hz 1/2·W -1), 上升和衰减时间分别为0.5 和0.8 s.  相似文献   

7.
硫化镉纳米粒子的合成及发光性能   总被引:3,自引:1,他引:2  
采用多元醇方法制备了硫化镉纳米粒子, 利用X射线衍射仪、透射电子显微镜和扫描电子显微镜等技术对样品的微观结构、粒径大小和形貌进行了分析. 结果表明, 所得硫化镉纳米粒子粒径均一, 形貌均为球形. 光致发光性质研究结果表明, 所得纳米粒子具有较好的蓝光发射性能.  相似文献   

8.
钙钛矿纳米材料的研究取得了飞速发展:一方面,合成方法不断涌现,已经可以实现从零维纳米晶、一维纳米线到二维纳米片的形貌精确控制,对其尺寸和维度依赖的光学性质认识也不断深入;另一方面,钙钛矿纳米材料的光学和光电子应用也得到了快速发展,其中,基于钙钛矿量子点的光致发光和电致发光技术最受关注。 由于钙钛矿的天然层状结构,通过配体调控很容易制备出二维纳米材料,其发光性能可以通过层数和组分进行调节,最高量子产率超过85%,且具有偏振发光特性,有望成为一类新型发光材料。 本文从制备方法、光致发光和电致发光应用等方面综述了基于钙钛矿二维纳米材料的进展,并对其未来的发展方向进行讨论。  相似文献   

9.
采用一种简单的热蒸发法制备了高度有序的ZnO-SnO2异质外延枝状纳米结构。制备过程分两步进行:首先,在氧化铝片基底上制备SnO2纳米线;然后,以此SnO2纳米线为模板在其上生长ZnO纳米线。用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)等手段对产物的形貌、结构进行了表征。XRD表征结果证实第一步和第二步生长的产物分别为SnO2和ZnO。SEM观察结果表明,第一步热蒸发得到直径约100nm、长度达几十微米的SnO2纳米线,第二步热蒸发后得到以第一步SnO2纳米线为主干、沿四个方向有序排列的枝状ZnO纳米结构。TEM观察结果表明,ZnO枝状纳米线沿[001]方向由SnO2纳米线(-101)晶面外延生长。所制备的枝状纳米结构由于具有巨大的比表面积,且外延异质结可以促进电荷的分离和快速转移,因此非常适合于光催化应用。该ZnO-SnO2异质外延枝状纳米结构用于光催化降解甲基橙,表现出优异的性能。  相似文献   

10.
周文辉  周艳丽  郭洁  李梅  武四新 《化学研究》2012,23(5):70-73,79
以金属氯化物为金属源,硫脲为硫源,聚乙二醇和乙二醇为混合溶剂,采用溶剂热法一步合成了花状的铜锌锡硫纳米颗粒.利用X射线衍射仪,扫描电子显微镜、能谱仪、透射电子显微镜、紫外-可见分光光度计分析了铜锌锡硫纳米颗粒的物相、结构、形貌及光学性能,并初步探讨了铜锌锡硫的生长机理.结果表明,所得到的铜锌锡硫纳米颗粒具有锌黄锡矿结构,直径在500~2 000nm范围内可调,其中花状的铜锌锡硫纳米颗粒由大量厚度约25nm的纳米片构成.所制备的铜锌锡硫纳米颗粒对可见光具有明显的吸收;利用外延法推算得到其禁带宽度约为1.5eV,与太阳能电池所需的最佳禁带宽度相近,显示其有望在新一代太阳能电池中得到应用和推广.  相似文献   

11.
Improving two-dimensional (2D) materials is crucial for achieving integrated, intelligent, and multifunctional development of optoelectronic materials. Thus, it is essential to have a comprehensive understanding of the excitation mechanisms of covalent organic framework (COF) materials in order to prepare and modify 2D materials. This study focuses primarily on the optoelectronic properties of TAPT-PDA COF. First, the geometric structure of TAPT-PDA COF, which has a pore size of 32.4 Å and a width of 1.75 Å, was determined using first principles and quantum chemical methods. Second, the hole–electron distribution of each excited state of TAPT-PDA COF was analyzed for oscillator strengths exceeding 0.01. Additionally, the electron transition mechanism for each excited state following photon absorption was investigated. Finally, the study presents the UV–Vis and electronic circular dichroism spectra of TAPT-PDA COF based on quantitative calculations. To validate the results, the chirality of TAPT-PDA COF was experimentally confirmed. The graphs and data obtained from the experiments demonstrate that TAPT-PDA COF exhibits excellent optoelectronic performance and has significant potential for application in optoelectronic devices.  相似文献   

12.
近年来,二维半导体材料由于其独特的材料结构和电子输运特性得到了科学界的广泛关注,被应用于光电器件、催化和生物传感器等领域。本文系统概述了传统二维材料以及新兴二维材料石墨炔的发现和发展历程。重点聚焦在二维材料在光探测器领域中的应用,探讨了不同二维材料体系及器件结构对光探测器性能的影响;并详细介绍了新兴二维材料——石墨炔,及其合成和应用。展望了传统二维材料及石墨炔在光电转换器件应用中所面临的机遇和挑战。  相似文献   

13.
近年来,二维半导体材料由于其独特的材料结构和电子输运特性得到了科学界的广泛关注,被应用于光电器件、催化和生物传感器等领域。本文系统概述了传统二维材料以及新兴二维材料石墨炔的发现和发展历程。重点聚焦在二维材料在光探测器领域中的应用,探讨了不同二维材料体系及器件结构对光探测器性能的影响;并详细介绍了新兴二维材料——石墨炔,及其合成和应用。展望了传统二维材料及石墨炔在光电转换器件的应用中所面临的机遇和挑战。  相似文献   

14.
Two-dimensional (2D) materials have displayed many remarkable physical properties, including 2D superconductivity, magnetism, and layer-dependent bandgaps. However, it is difficult for a single 2D material to meet complex practical requirements. Heterostructures obtained by vertically stacking different kinds of 2D materials have extensively attracted researchers’ attention because of their rich electronic features. With heterostructures, the constraints of lattice matching can be overcome. Meanwhile, high application potential has been explored for electronic and optoelectronic devices, including tunneling transistors, flexible electronics, and photodetectors. Specifically, graphene-based van der Waals heterostructures (vdWHs) by intercalation are emerging to realize various functional heterostructures-based electronic devices. Intercalating atoms under epitaxial graphene can efficiently decouple graphene from the substrate, and is expected to realize rich novel electronic properties in graphene. In this study, we systematically review the progress of the mono-element intercalation in graphene-based vdWHs, including the intercalation mechanism, intercalation-modified electronic properties, and the practical applications of 2D intercalated heterostructures. This work would inspire edge-cutting ideas in the scientific frontiers of 2D materials.  相似文献   

15.
卟啉类化合物分子光电器件研究进展   总被引:2,自引:1,他引:1  
分子电子器件是未来分子电路的微电子元件,已成为有机功能纳米材料研究的热点。 卟啉类化合物的π共轭体系表现出的独特光电性能和良好的热稳定性,使其作为光电器件、模拟生物酶、分子识别和传感材料在材料化学、医学、生物化学和分析化学等领域展现出良好的应用前景,由于卟啉分子平面结构的易修饰性,常用卟啉化合物组装单元来构建功能化的卟啉光电器件。 本文综述了卟啉类化合物的特点及其在光电器件中的应用进展。  相似文献   

16.
近年来,随着各领域对微电子器件集成度及性能要求的不断提高,发展基于二维半导体材料的新型高性能功能性器件成为了突破当前技术瓶颈的重要环节和关键方向。目前,作为新型二维半导体材料的代表,二维过渡金属二硫化物、二维黑磷以及范德瓦尔斯异质结凭借其在电学、热学、机械、光学等方面的优异性能已经成为了发展高性能纳米电子器件和光电器件的最具潜力的材料之一。在本综述中,首先概述了几种用于纳米器件的常见二维材料,分析了材料的结构、性能及其在纳米器件中的应用,其次重点对基于过渡金属二硫化物、黑磷以及由其衍生的范德瓦尔斯异质结的纳米电子器件和光电器件的最新研究进展进行讨论,最后对目前二维半导体纳米器件所面临的挑战以及未来的发展方向进行总结及分析,从而为未来发展高性能功能性纳米器件提供支持。  相似文献   

17.
The development of two‐dimensional (2D) materials have attracted increasing interest due to their unique structure and various potential applications such as opto‐electronic devices and photocatalysis. Our group have contributed to this exciting field by creating novel preparation methods for a various of 2D materials including transition metal dichalcogenides (TMDs), carbon nitrides and single elemental 2D materials from Group 15. Particularly, employing powerful time‐resolved spectroscopic techniques such as femtosecond transient absorption spectroscopy, we elucidated the excited‐state dynamics of 2D materials behind their outstanding performance in photocatalytic and photonic devices. Therefore in this account, we focus on the effective fabrication methods of 2D materials and their photoinduced excited‐state dynamics. Following the introduction in Part 1 , we will summarize our novel strategies for fabricating 2D materials ( Part 2 ). Then in Part 3 we will introduce the instrumentation for exploring the photoinduced excited‐state dynamics of the 2D materials spanning a wide time scale from ultrafast fs to slow ms. Part 4 details the applications of the 2D materials in photocatalysis and nonlinear optics determined by their excited‐state physics and chemistry. Part 5 of perspectives summarizes a few future trends of 2D materials on a series of issues like fabrications, dynamic investigations and photonic optoelectronic applications. Collective efforts through researchers from interdisciplinary fields are expected to further push the exciting territory towards a new horizon.  相似文献   

18.
Han  Wei  Liu  Kailang  Yang  Sanjun  Wang  Fakun  Su  Jianwei  Jin  Bao  Li  Huiqiao  Zhai  Tianyou 《中国科学:化学(英文版)》2019,62(10):1300-1311
Two-dimensional(2D) materials with atomic thickness are promising candidates for the applications in future semiconductor devices, owing to their fascinating physical properties and superlative optoelectronic performance. Chemical vapor deposition(CVD) is considered to be an efficient method for large-scale preparation of 2D materials toward practical applications.However, the high melting points of metal precursors and the thermodynamics instabilities of metastable phases limit the direct CVD synthesis of plenty of 2D materials. The salt has recently been introduced into the CVD process, which proved to be effective to address these issues. In this review, we highlighted the latest progress in the salt-assisted CVD growth of 2D materials, including layered and non-layered crystals. Firstly, strategies of adding salts are summarized. Then, the salt-assisted growth of various layered materials is presented, emphasizing on the transition metal chalcogenides of stable and metastable phases. Furthermore, strategies to grow ultrathin non-layered materials are discussed. We provide viewpoints into the techniques of using salt, the effects of salt, and the growth mechanisms of 2D crystals. Finally, we offer the challenges to be overcome and further research directions of this emerging salt-assisted CVD technique.  相似文献   

19.
聚丙烯酸辅助水热合成CdS纳米片   总被引:1,自引:0,他引:1  
汤嘉立  陈铭 《化学学报》2010,68(4):325-328
利用聚丙烯酸(PAA)和硫代乙酰胺(TAA)合成大分子硫源,采用水热的方法在180℃下制备立方相CdS纳米片,纳米片平均大小在100nm.用X射线衍射仪器(XRD),透射电子显微镜(TEM),红外吸收光谱(FTIR)和紫外吸收光谱(UV-Vis)对CdS纳米片进行了形貌和性能表征,并分析了CdS纳米片形成的可能机理.此外,反应的溶剂对CdS纳米材料的形貌有重要的影响.  相似文献   

20.
Enhanced photosensitization in presence of CdS nanoparticles is achieved in electrochemically deposited ZnO nanoplates and N3 loaded dye-sensitized solar cells. Chemically embedded CdS nanoparticles act as a sandwiching layer between ZnO nanoplates and dye molecules by overcoming current limiting serious Zn2+/dye insulating complex formation and CdS photo-corrosion issues. The X-ray diffraction and the scanning electron microscopy confirm the ZnO with vertically aligned nanoplates, perpendicular to the substrate surface. Amorphous CdS is monitored using electron dispersive X-ray analysis. The low and high resolution transmission electron microscope images confirm the presence of CdS nanoparticles over ZnO nanoplates which later is supported by an increase in optical absorbance and shift in band edge. About 400% increase in solar conversion efficiency with this cascade arrangement is achieved when compared with without CdS which could be fascinating while designing solid state solar cells in presence of suitable p-type layer.  相似文献   

设为首页 | 免责声明 | 关于勤云 | 加入收藏

Copyright©北京勤云科技发展有限公司  京ICP备09084417号