酞菁氧钛纳米材料的制备及其光电性质研究
本文选题:酞菁氧钛 + 纳米材料 ; 参考:《云南大学》2016年硕士论文
【摘要】:酞菁氧钛(TiOPc)是一种优异的有机半导体材料,它的分子结构与其他平面结构的金属酞菁分子不同,是一种含有十八个π电子的大杂环非平面结构。酞菁氧钛的载流子产生率高,在近红外有很强的吸收,使得它在有机光伏器件、有机场效应晶体管、有机发光二极管、非线性光子设备和复印/激光打印技术等领域具有广泛的应用。本文的研究工作主要包括以下几点:本论文采用有机气相沉积法通过控制原材料的加热温度,温度梯度,腔体压强,气体流量,保温时间,衬底温度等有机气相沉积实验参数制备出酞菁氧钛纳米材料。通过傅里叶变换红外光谱分析(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射分析(XRD)和紫外可见吸收光谱(UV-Vis)等表征手段对所制备的酞菁氧钛纳米材料进行了形貌、结构和光学性质的表征。在标准大气压下制备的酞菁氧钛纳米片在本论文首次报道,通过X射线衍射分析酞菁氧钛纳米片在结构上属a相,除了在Q带的630 nm和730 nm左右两个吸收峰外,在近红外区870 nm附近也有很强的吸收。低压下,随着加热温度的升高,酞菁氧钛纳米材料的结构由a相向α+β混合相转变;此外,紫外可见吸收光谱表明:在不同加热温度、衬底温度、退火温度条件下制备的TiOPc纳米材料在B带和Q带的吸收展宽和吸收峰位都有明显的变化。为了更进一步研究酞菁氧钛纳米材料在有机太阳能电池上的特性,制备了以TiOPc薄膜为光学活性层的有机小分子太阳能电池,研究了不同TiOPc薄膜厚度对器件的影响,研究了TiOPc薄膜经过不同温度退火对器件的影响。制备并研究了基于光谱互补性极强的有机小分子TiOPc/C60和有机高分子P3HT/PCBM为活性层材料的三种不同器件结构。分析了影响器件效率的因素,为进一步优化器件结构,制备高效率的叠层光伏器件奠定了实验基础。
[Abstract]:Titanium phthalocyanine (TiOPc) is an excellent organic semiconductor material. Its molecular structure is different from that of other planar metal phthalocyanines, and it is a large heterocyclic non-planar structure containing 18 蟺 electrons. Titanium phthalocyanine has high carrier production rate and strong absorption in near infrared, making it in organic photovoltaic devices, airfield effect transistors, organic light emitting diodes, Nonlinear photonic equipment and photocopying / laser printing technology have been widely used. The research work of this paper mainly includes the following points: this paper adopts organic vapor deposition method to control the heating temperature, temperature gradient, chamber pressure, gas flow rate, heat preservation time of raw materials. Titanium phthalocyanine nanocrystals were prepared by organic vapor deposition at substrate temperature. The morphology, structure and optical properties of titanium phthalocyanine nanocrystalline were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD) and UV-Vis-visible absorption spectroscopy (UV-Vis). Titanium phthalocyanine nanoparticles prepared at standard atmospheric pressure are reported for the first time in this paper. The structure of titanium phthalocyanine nanocrystals is a phase by X-ray diffraction analysis, except for two absorption peaks at 630 nm and 730 nm in the Q band. There is also a strong absorption near 870 nm in the near infrared region. At low pressure, with the increase of heating temperature, the structure of titanium phthalocyanine nanocrystalline changed from a phase to a 尾 mixed phase. The absorption broadening and absorption peak positions of TiOPc nanocrystalline materials prepared at annealing temperature have obvious changes in both B and Q bands. In order to further study the properties of titanium phthalocyanine nanomaterials on organic solar cells, a small organic solar cell with TiOPc thin film as optical active layer was prepared. The effect of different thickness of TiOPc film on the device was studied. The effect of annealing temperature on TiOPc films was investigated. Three kinds of device structures based on organic small molecule TiOPc/C60 and organic polymer P3HT/PCBM as active layer materials were prepared and studied. The factors influencing the device efficiency are analyzed, which lays an experimental foundation for the further optimization of the device structure and the preparation of high efficiency laminated photovoltaic devices.
【学位授予单位】:云南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TB383.1;TM914.4
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 杜仕国,施冬梅,邓辉;纳米材料的特异效应及其应用[J];自然杂志;2000年02期
2 ;纳米材料 新世纪的黄金材料[J];城市技术监督;2000年10期
3 ;什么是纳米材料[J];中国粉体技术;2000年05期
4 邹超贤;纳米材料的制备及其应用[J];广西化纤通讯;2000年01期
5 吴祖其;纳米材料[J];光源与照明;2000年03期
6 ;纳米材料的特性与应用方向[J];河北陶瓷;2000年04期
7 沈青;纳米材料的性能[J];江苏陶瓷;2000年01期
8 李良训;纳米材料的特性及应用[J];金山油化纤;2000年01期
9 刘冰,任兰亭;21世纪材料发展的方向—纳米材料[J];青岛大学学报(自然科学版);2000年03期
10 刘忆,刘卫华,訾树燕,王彦芳;纳米材料的特殊性能及其应用[J];沈阳工业大学学报;2000年01期
相关会议论文 前10条
1 王少强;邱化玉;;纳米材料在造纸领域中的应用[A];'2006(第十三届)全国造纸化学品开发应用技术研讨会论文集[C];2006年
2 宋云扬;余涛;李艳军;;纳米材料的毒理学安全性研究进展[A];2010中国环境科学学会学术年会论文集(第四卷)[C];2010年
3 ;全国第二届纳米材料和技术应用会议[A];纳米材料和技术应用进展——全国第二届纳米材料和技术应用会议论文集(上卷)[C];2001年
4 钟家湘;葛雄章;刘景春;;纳米材料改造传统产业的实践与建议[A];纳米材料和技术应用进展——全国第二届纳米材料和技术应用会议论文集(上卷)[C];2001年
5 高善民;孙树声;;纳米材料的应用及科研开发[A];纳米材料和技术应用进展——全国第二届纳米材料和技术应用会议论文集(上卷)[C];2001年
6 ;全国第二届纳米材料和技术应用会议[A];纳米材料和技术应用进展——全国第二届纳米材料和技术应用会议论文集(下卷)[C];2001年
7 金一和;孙鹏;张颖花;;纳米材料的潜在性危害问题[A];中国毒理学通讯[C];2001年
8 张一方;吕毓松;任德华;陈永康;;纳米材料的二种制备方法及其特征[A];第四届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];2001年
9 古宏晨;;纳米材料产业化重大问题及共性问题[A];纳米材料和技术应用进展——全国第三届纳米材料和技术应用会议论文集(上卷)[C];2003年
10 马玉宝;任宪福;;纳米科技与纳米材料[A];纳米材料和技术应用进展——全国第三届纳米材料和技术应用会议论文集(上卷)[C];2003年
相关重要报纸文章 前10条
1 记者 周建人;我国出台首批纳米材料国家标准[N];中国建材报;2005年
2 记者 王阳;上海形成纳米材料测试服务体系[N];上海科技报;2004年
3 ;纳米材料七项标准出台[N];世界金属导报;2005年
4 通讯员 韦承金邋记者 冯国梧;纳米材料也可污染环境[N];科技日报;2008年
5 廖联明;纳米材料 利弊皆因个头小[N];健康报;2009年
6 卢水平;院士建议开展纳米材料毒性研究[N];中国化工报;2009年
7 郭良宏 中国科学院生态环境研究中心研究员 江桂斌 中国科学院院士;纳米材料的环境应用与毒性效应[N];中国社会科学报;2010年
8 记者 任雪梅 莫璇;中科院纳米材料产业园落户佛山[N];佛山日报;2011年
9 实习生 高敏;纳米材料:小身材涵盖多领域[N];科技日报;2014年
10 本报记者 李军;纳米材料加速传统行业升级[N];中国化工报;2013年
相关博士学位论文 前10条
1 杨杨;功能化稀土纳米材料的合成及其生物成像应用[D];复旦大学;2014年
2 王艳丽;基于氧化钛和氧化锡纳米材料的制备及其在能量存储中的应用[D];复旦大学;2014年
3 吴勇权;含铕稀土纳米材料的功能化及其生物成像应用研究[D];复旦大学;2014年
4 曹仕秀;二硫化钨(WS_2)纳米材料的水热合成与光吸收性能研究[D];重庆大学;2015年
5 廖蕾;基于功能纳米材料的电化学催化研究[D];复旦大学;2014年
6 胥明;一维氧化物、硫化物纳米材料的制备,,功能化与应用[D];复旦大学;2014年
7 李淑焕;纳米材料亲疏水性的实验测定与计算预测[D];山东大学;2015年
8 范艳斌;亚细胞水平靶向的纳米材料的设计、制备与应用[D];复旦大学;2014年
9 丁泓铭;纳米粒子与细胞相互作用的理论模拟研究[D];南京大学;2015年
10 骆凯;基于金和石墨烯纳米材料的生物分子化学发光新方法及其应用[D];西北大学;2015年
相关硕士学位论文 前10条
1 向芸颉;卟啉纳米材料的制备及其应用研究[D];重庆大学;2010年
2 张洁;ZnO基纳米材料的制备及其性质研究[D];安徽大学;2015年
3 温俊涛;磷化钴纳微米材料的合成及性能研究[D];陕西科技大学;2015年
4 张洲;电荷转移盐杂化纳米材料的可控制备和性质的研究[D];燕山大学;2015年
5 韩林;铂基异质结构纳米材料及其电催化性能[D];中国地质大学(北京);2015年
6 程莎;可控形貌氧化铝的制备及吸附性能的研究[D];陕西科技大学;2015年
7 陈中辉;聚合物纳米材料的合成及其对有机染料吸附性能的研究[D];郑州大学;2015年
8 宋懿朋;一种多功能聚合物纳米材料的生物学效应的研究[D];中国科学院研究生院(武汉物理与数学研究所);2015年
9 张文涛;食品功能因子/二维纳米材料复合物的制备及其抗肿瘤活性研究[D];西北农林科技大学;2015年
10 万丹;基于功能性纳米材料的肽组学富集及蛋白质高效酶解的新方法研究[D];复旦大学;2014年
本文编号:1881926
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/1881926.html