石墨烯和二硫化钼的制备及其在光电领域应用研究

发布时间：2021-04-18 01:22

　　二维层状纳米材料由于其独特的结构、性质及广泛的应用引起了科学界的广泛关注。石墨烯以及类石墨烯二硫化钼是极具代表性的两类二维纳米材料。石墨烯,作为二维材料的鼻祖,是由Geim等人于2004年通过机械剥离的方式首次在实验上得到的单层碳原子层。石墨烯一经问世便引起了科研工作者的研究兴趣。随着石墨烯众多优良的特性被一一挖掘,有关石墨烯的应用研究更是引发了全世界范围内的研究热潮。特别地,二维石墨烯薄膜三维宏观化研究被认为是石墨烯极具潜力的发展方向。以石墨烯为基础的3D结构,与2D石墨烯相比,展现了更突出的特性,例如较低的体密度、高的孔隙率、大的比表面积、超疏水性、优异的机械强度以及良好的电化学性能等,使其在柔性电子学、超级电容器、气敏传感器、以及可拉伸传感器等领域得到广泛的应用。而且,3D石墨烯具有本质的良好的生物兼容性和对生物分子优良的亲和性,在表面拉曼增强等传感领域具有光明的应用前景。二硫化钼,具有许多和石墨烯相似特性,例如原子层薄的厚度、大的比表面积等特性。除此之外,可调节的带隙,独特的光电性质以及缺失的悬空键,使其在表面拉曼增强领域以及光电领域具有极大的应用潜力。本论文围绕制备以3D石墨... 

【文章来源】：山东师范大学山东省

【文章页数】：113 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

二维层状纳米材料

图 1.1 二维层状纳米材料层状纳米材料石墨烯和二硫化钼的结构与并简单回顾了石墨烯宏观化进程以及二硫介绍了本论文的选题依据和内容概要。石墨烯简介构及性质

Geim 等人也因为在 2D 晶体领域的开创性贡献而获得当年的诺贝尔作为一种 2D 层状纳米材料，是由碳原子以 SP2杂化的方式形成的蜂窝层结构。如图 1.2 所示，石墨烯的基本结构单元是稳定的苯六元环，单的理论厚度仅为 0.35 nm [1]。其特殊的单原子厚度和稳定的晶体结构使现出了许多独特的性质，例如室温下高的载流子迁移率（1.5×104CM2是这些优异的特性使石墨烯非常适合作为独特的构建单元来组装 3D 宏墨烯。自 2009 年，Vickery 等人运用 冷冻干燥法首次获得 3D 石墨烯气各式各样的 3D 石墨烯宏观结构相继被报道出来以发展 3D 石墨烯的优例如低密度、多孔性、大的比表面积、超疏水性、优异的电化学特性墨烯薄膜三维宏观化研究极大地提高了其在柔性电子器件、传感器以及器等领域的应用表现。 石墨烯的应用前景及研究进展


本文编号：3144518