黑磷的制备及表征研究

黑磷是一种具有高的载流子迁移率、高的通断比,带隙为0.3~2 eV的二维材料,对中红外、近红外新型光电器件的开发具有十分重要的意义.本文利用高能球磨法和化学气相转移法成功将红磷转化为黑磷,并进行液相剥离,得到了一层或两层的磷烯.利用X射线衍射仪、透射电子显微镜、差示扫描量热仪对其微观结构和稳定性进行了研究,并表征了化学气相转移法制备黑磷的电学性能.结果表明：高能球磨法制备的黑磷尺寸小、结晶度低,样品中有红磷存在,稳定性差.化学气相转移法制备的黑磷尺寸大、结晶度好、纯度高,且较为稳定.此方法制备的黑磷可成为剥离磷烯的优异原料,进而应用于先进微电子器件.     

太阳能电池中石墨烯的应用进展

太阳能电池是一种取之不尽用之不竭的能源,而太阳能电池效率较低严重阻碍了其在商业领域中的发展.近几年来,石墨烯及其衍生物的合成和应用发展迅速,以优异的电学、力学、光学性能有望应用于提高太阳能电池效率并取代传统透明导电氧化物.本文综述了近年来在太阳能电池领域,石墨烯作为导电电极、载流子输送材料和稳定剂材料的应用进展.     

基于可拉伸材料的动态调谐彩色滤波器

可动态调谐的集成光学器件在成像、显示等领域拥有良好的应用前景。提出一种新颖的基于可拉伸衬底的动态调谐氧化钛-聚合物微纳结构滤波器,该结构表面可利用电子束蒸发沉积与剥离技术制作, 使用时域有限差分法(FDTD)模拟优化结构参数, 分析了滤波效果及其物理规律。分析结果表明:通过拉伸衬底,所设计的滤波器结构能够在可见光波段上实现全波段滤波,并且具有超高反射率,反射率大部分处于95%以上,最高可达99.1%。这为利用沉积剥离技术制备动态调谐滤波器阵列的实验提供了理论支持。相较于静态调谐的滤波器一旦定型即结构无法更改的缺点,提出的动态调谐结构在器件定型后依然可以进行实时调控。     

关于嵌段聚醚氨酯形态结构的研究

本文主要研究了在溶液聚合中,用两种加料方式对嵌段聚醚氨酯(SPEU)本体形态结构的影响。由透射电镜观察的结果发现,在预聚反应过程中采用两种加料方式,其最终聚合产物(SPEU)都具有明显的两相结构;加料方式不同主要影响SPEU中分散相的形态和其内的聚集态结构:(1)采用将端羟基的聚四次甲基醚(PTMEG)溶液滴加到4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)的溶液中,俟反应完成后再滴加入扩链剂(Extender)的加料方式所制得的SPEU其分散相在形态上呈现为小棒条状,这种分散微区的宽度一般在10—60nm范围内,从选区电子衍射结果证明这种微区的结构是结晶的。(2)而采用将MDI的溶液滴加到PTMEG溶液中,俟反应完成后再滴加Extender的加料方式所制备的SPEU其分散相在形态上呈现为球形,它们的直径多在100至300nm范围内,由电子衍射证明这种分散微区的结构是无定形的。     

应用顶空气相-离子迁移谱与相对气味活度值法分析卷烟特征香气物质

为考察不同卷烟产品挥发性物质的差异,剖析不同卷烟产品香气风格特征,选取5款不同品牌市售 卷烟,基于顶空气相－离子迁移谱（HS－GC－IMS）开展卷烟挥发性物质研究,采用相对气味活度值法 （ROAV）分析不同卷烟特征香气物质。HS－GC－IMS结果表明,5款卷烟产品的挥发性有机物组分大致相同, 但不同化合物的含量之间存在较大差异;ROAV分析结果表明,主要挥发性物质为醛类、酮类、醇类和酯类, 对卷烟香气有重要贡献的物质包括糠硫醇、1-辛烯-3-酮、呋喃醇、3-甲基丁醛、乙酸异戊酯等,化合物间含 量和感觉阈值的差异影响了其对卷烟香气风格的贡献度,进而影响卷烟的风格特征。借助 HS－GC－IMS和 ROAV值可以剖析不同卷烟特征香气物质,为卷烟产品的风格分析和品质评定提供一定技术支持。     

合成反应的加料方式对多嵌段聚醚聚氨酯动态力学性能的影响

本文研究了在溶液聚合两步法制备多嵌段聚醚聚氨酯(SPEU)过程中,两种不同的加料方式对SPEU动态力学性能的影响。实验结果表明:在反应物组成、配比相同条件下,采用先将聚醚溶液滴加入到4,4′-二苯基于烷二异氰酸酯(MDI)的溶液中,俟反应完成后再滴加入扩链剂的加料方式制得的SPEU,比采用由MDI溶液先向聚醚溶液中滴加,再加入扩链剂所制得的SPEU有较高的微相分离程度。     

APS/Fe2+复合氧化剂快速引发合成聚2,3-二甲基苯胺及其性能研究

采用乳液法,以过硫酸铵(APS)和硫酸亚铁(FeSO4)为复合氧化剂(COD),快速引发合成聚2,3-二甲基苯胺(P(2,3-DMA)).通过开路电位(OCP)、循环伏安(CV)和塔菲尔(Tafel)测试,探讨了Fe2+对2,3-DMA聚合速率的影响,优化了APS/Fe2+摩尔比(n(APS)/n(Fe2+))及COD用量.通过红外光谱(FTIR)和X-射线衍射(XRD)对比分析,印证了P(2,3-DMA)电化学性能的表征结果.结果显示,APS/Fe2+复合氧化剂引发合成的P(2,3-DMA),其FTIR的主要特征峰发生了红移,表明所得产物的结构更加完整,电子离域程度更大;当n(APS)/n(Fe2+)为10∶1,n(COD)/n(2,3-DMA)为3∶1时,产物的各项性能达到最佳;开路电位显示,Fe2+的加入使得2,3-DMA的聚合速率得到显著提高,采用复合氧化剂APS/Fe2+制备P(2,3-DMA)的产率增大,电化学性能和结晶性更佳.     

二维黑磷的结构、制备和性能

磷有多种同素异构体: 红磷、白磷、黑磷, 其中黑磷热力学稳定. 二维材料因其低维效应而备受关注, 而近期二维黑磷的成功制备使其成为二维材料的新成员. 二维黑磷是带隙可调的片层结构半导体材料, 在光电领域有很大的潜力, 因而备受瞩目. 本文大量引用参考文献, 综述了黑磷的结构、制备方法, 并详细介绍了二维黑磷的各种性质及其器件性能的研究, 以及化学稳定性及防降解措施. 最后分析了二维黑磷的研究发展趋势.