钙钛矿薄膜材料的制备及其性能研究
本文选题:钙钛矿 + 锆钛酸铅 ; 参考:《天津理工大学》2017年硕士论文
【摘要】:本文从典型的钙钛矿结构出发,主要研究了两种材料:(1)无机钙钛矿材料—锆钛酸铅(PZT);(2)有机-无机杂化的卤素钙钛矿材料—甲基胺碘化铅(CH_3NH_3PbI_3)。无机钙钛矿材料锆钛酸铅的研究多集中在锆/钛之比为52/48附近的准同型晶界附近,而锆/钛之比更高的区域则研究较少。本文以无机盐醋酸铅、硝酸锆、钛酸丁酯为原料,通过溶胶-凝胶法制备了锆/钛之比例为95/5的锆钛酸铅溶胶-凝胶。通过分析X射线衍射谱,确定了本文制备工艺的合适烧结温度。根据X射线衍射谱,理论计算确定了煅烧后获得的PZT颗粒的理论晶粒尺寸。有机-无机杂化钙钛矿材料是一种新型材料,大多数的研究都是通过化学合成的方法制备的甲基胺碘化铅。本文以甲基胺、碘化氢、碘化铅为原料,通过化学反应制备了甲基胺碘多晶材料。采用化学气相沉积的方法,通过两步法合成了碘化铅纳米片并成功将其转化为甲基胺碘化铅纳米片。在荧光显微镜和扫描隧道显微镜(Scan electron microscope,SEM)下观察了碘化铅纳米片和甲基胺碘化铅纳米片,无论是合成的碘化铅纳米片或是甲基胺碘化铅纳米片都具有规则的形状。通过高分辨率拉曼光谱仪采集光致发光谱,甲基胺碘化铅纳米片在532nm激光激发下,其中心带隙能级约为1.56 eV。在高于1.63 eV(760 nm)和低于1.49eV(830nm)的区域内,我们看到其发光强度几乎为0,说明利用该方法制备的甲基胺碘化铅晶体结构完好,且不存在明显的缺陷。通过这种方法制备的甲基胺碘化铅材料具有规则的形状且光致发光很强,是一种在激光领域有应用前景的材料。
[Abstract]:Based on the typical perovskite structure, two kinds of materials have been studied in this paper: (1) the inorganic perovskite-lead zirconate titanate (); (_ 2) organic-inorganic hybrid halide perovskite material (Ch _ 3NH _ 3PbI _ I _ 3). The studies of lead zirconate titanate are mainly focused on the quasi-homogeneous grain boundaries where the ratio of zirconium to titanium is about 52 / 48, but less on the areas where the ratio of zirconium to titanium is higher. In this paper, lead zirconate titanate sol-gel with 95 / 5 ratio of zirconium to titanium was prepared by sol-gel method using inorganic salt lead acetate, zirconium nitrate and butyl titanate as raw materials. By analyzing the X-ray diffraction spectrum, the appropriate sintering temperature was determined. The theoretical grain size of the calcined PZT particles was determined theoretically according to the X-ray diffraction spectrum. Organic-inorganic hybrid perovskite is a new type of material. Most of the studies have been done on the preparation of lead methylamine iodide by chemical synthesis. In this paper, methyl amine iodine polycrystalline material was prepared by chemical reaction from methyl amine, hydrogen iodide and lead iodide. Lead iodide nanoparticles were synthesized by chemical vapor deposition and successfully converted into lead iodide tablets. Lead iodide nanoparticles and methyl amine lead iodide nanoparticles were observed under fluorescence and scanning electron microscopes. Both the synthesized lead iodide nanoparticles and the methyl amine lead iodide nanoparticles have regular shapes. The photoluminescence spectra were collected by high resolution Raman spectrometer. The central band gap level of lead iodide methyl amine nanoparticles excited by 532nm laser was about 1.56 EV. In the region above 1.63eV (760nm) and below 1.49eV (830nm), the luminescence intensity is almost zero, which indicates that the crystal structure of lead methylamine iodide prepared by this method is perfect and there is no obvious defect. The lead methylamine iodide material prepared by this method has regular shape and strong photoluminescence. It is a promising material for laser applications.
【学位授予单位】:天津理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TB383.2
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 孙尚梅;郑云先;;钙钛矿结构类型功能材料的制备方法概述[J];延边大学学报(自然科学版);2008年02期
2 常振勇,崔连起;钙钛矿金属氧化物催化剂的研究与应用综述[J];精细石油化工;2002年03期
3 杨志胜;杨立功;吴刚;汪茫;陈红征;;基于有机/无机杂化钙钛矿有序结构的异质结及其光伏性能的研究[J];化学学报;2011年06期
4 陈志雄,周方桥,付刚,唐大海;钙钛矿结构陶瓷N型半导化评述[J];材料导报;2000年03期
5 庄志强;王蕴辉;施红阳;;铌镁酸铅类钙钛矿结构铁电多晶体的制备技术[J];华南理工大学学报(自然科学版);1992年03期
6 赵旭,栗萍,唐贵德,张变芳,禹日程;Nb掺杂对双钙钛矿化合物居里温度的影响[J];河北师范大学学报;2004年04期
7 范厚刚,姜伟棣,宫杰,杨丽丽,杨景海;LaNiO_3的制备及结构的研究[J];吉林师范大学学报(自然科学版);2004年02期
8 钟伟,吴小玲,姜洪英,汤怒江,都有为;碱金属掺杂ABO_3和A_3B_2O_7型钙钛矿磁卡、磁电阻效应研究[J];稀有金属;2003年05期
9 方亮,张辉,孟范成,洪学濵,刘韩星,袁润章;类钙钛矿新铌酸盐Ba_5LaTi_2Nb_3O_(18)的合成、结构与介电特性[J];高等学校化学学报;2004年07期
10 欧阳颖,秦永宁,马智;纳米钙钛矿的性能及应用进展[J];天津化工;2002年01期
相关会议论文 前10条
1 孟健;冯静;刘孝娟;吕敏峰;刘建芬;周德凤;;层状钙钛矿结构化合物的电性和磁性的研究[A];中国化学会第二十五届学术年会论文摘要集(下册)[C];2006年
2 童鹏;孙玉平;;锰基反钙钛矿结构功能材料研究进展[A];2012中国功能新材料学术论坛暨第三届全国电磁材料及器件学术会议论文摘要集[C];2012年
3 李菲;翁履谦;徐国跃;张楼英;;溶液络合法制备钙钛矿结构电子陶瓷粉体的合成与表征[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅲ[C];2004年
4 肖万生;谭大勇;熊小林;刘景;徐济安;;PbCrO_3立方钙钛矿压致等结构相变[A];中国矿物岩石地球化学学会第13届学术年会论文集[C];2011年
5 欧俊;吴伯麟;钟莲云;董顺熙;;Ba(Mg~(x/12)Ta~(2x/12)Zr~((12-3x)/12))O_3系统相关系的研究[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅲ[C];2004年
6 单跃进;;新型热电换能材料-有序钙钛矿结构氧化物Cd_3TeO_6的研究[A];2004年中国材料研讨会论文摘要集[C];2004年
7 程思园;吴刚;邓萌;陈红征;汪茫;;基于N-6-氨己基咔唑的有机-无机杂化层状钙钛矿材料[A];2007年全国高分子学术论文报告会论文摘要集(下册)[C];2007年
8 田庚方;李国宝;廖复辉;林建华;刘蕴韬;陈东风;;新型六方钙钛矿Ba_5Ho_(1-x)Mn_4O_(15-y)的合成、结构与性质[A];中国原子能科学研究院年报 2009[C];2010年
9 隋郁;王阳;王先杰;王一;朱瑞滨;;钙钛矿La_(1-x)Ce_xCoO_3自旋态转变驱动的热电响应[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年
10 陈涛;;形成CH_3NH_3PbI_(3-x)Cl_x钙钛矿吸收层的化学路径以及在反式电池结构中应用[A];中国化学会第29届学术年会摘要集——第25分会:有机光伏[C];2014年
相关博士学位论文 前10条
1 董广志;铋基钙钛矿结构材料的制备与电学性能研究[D];西北工业大学;2016年
2 季庚午;钙钛矿太阳能电池中界面电子结构的研究[D];中国科学院研究生院(上海应用物理研究所);2017年
3 徐晓宝;钙钛矿太阳能电池工作机理、回滞、降解研究[D];华中科技大学;2015年
4 李晓冬;有机和钙钛矿太阳能电池的界面调控及性能研究[D];中国科学院宁波材料技术与工程研究所;2016年
5 曹勇;高温非钙钛矿结构质子导体离子掺杂及其性能研究[D];华中科技大学;2016年
6 张振宇;有机卤化钙钛矿材料的合成及其光物理特性的研究[D];吉林大学;2017年
7 张晨阳;钙钛矿多铁材料的合成与性质研究[D];吉林大学;2015年
8 赵立峰;非均质锰基钙钛矿的磁及输运特性研究[D];华中科技大学;2005年
9 童鹏;反钙钛矿结构镍基化合物研究[D];中国科学院研究生院(合肥物质科学研究院);2007年
10 杨威;高活性纳米LaFe系钙钛矿的控制合成及其催化脱除小分子污染气体的机制研究[D];北京化工大学;2013年
相关硕士学位论文 前10条
1 肖池池;In掺杂SrCe_(0.95)Tm_(0.05)O_(3-δ)膜的稳定性和透氢量研究[D];华南理工大学;2015年
2 唐瑾;钙钛矿复合铁电薄膜的制备研究[D];上海师范大学;2015年
3 骆宗力;钙钛矿太阳能电池制备技术研究[D];河北大学;2015年
4 符凯亮;平面异质结钙钛矿太阳电池的模拟与制备研究[D];郑州大学;2015年
5 姚海云;钙钛矿型Pb基反铁电陶瓷粉的合成、结构表征及电性能[D];内蒙古工业大学;2015年
6 周欢欢;基于掺氯有机金属卤化物钙钛矿材料的高效太阳能电池研究[D];郑州大学;2015年
7 黄利克;平面异质结结构钙钛矿太阳电池的研究[D];宁波大学;2015年
8 董旭;基于有机/无机杂化钙钛矿材料的太阳能电池研究[D];常州大学;2015年
9 刘文强;杂化钙钛矿太阳能电池的制备与性能研究[D];河南大学;2015年
10 徐洁;几种钙钛矿结构氧化物的磁性和超导性质研究[D];南京大学;2014年
,本文编号:2111425
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/2111425.html