三角形银纳米片的制备及其在SERS及聚合物太阳能电池中的应用
发布时间：2021-11-22 01:52
贵金属纳米材料在入射光的照射下会发生比较剧烈的电荷集聚和振荡效应,产生的表面等离激元或局域表面等离激元会形成表面局域和近场增强效应,可应用于很多领域。而且电子振荡的产生对材料的尺寸以及形状等物理参数的改变比较敏感。三角形银纳米片由于其形态与尺寸改变而得到的优良光学可调控特性引起了人们的重点关注,并在表面增强拉曼光谱（SERS）中得到了广泛的应用。而将三角形银纳米片应用于聚合物太阳能电池中,可以运用其表面等离子体共振而引起的局域场增强的特性（LSPR）,将太阳光有效地捕获到活性层中从而切实的提高聚合物太阳能电池的光吸收和光电转换效率。本论文围绕三角形银纳米片在聚合物太阳能电池及表面增强拉曼中的应用进行研究,主要内容分为以下三部分:一、三角形银纳米片的制备。本文采用种子生长法与配体辅助还原法来制备三角形银纳米片,同时进行尺寸调控,探索在不同实验条件的银纳米片尺寸的变化规律。研究结果表明,配体辅助还原法合成三角形银纳米片的最优条件为:硝酸银:柠檬酸钠:过氧化氢:硼氢化钠的物质的量的比为35:225:64:250,在此条件下获得的三角形银纳米片边长为45 nm左右、厚度为4.5 nm,且形成良...
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２局域ｈｅｐ结构的形成示意图【１５］??Ｆｉ．?１－２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｆｏｒｍａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｌｏｃａｌ?ｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ１１５１??
迁移率比较低。??聚合物太阳能电池的输出特性通常可用ＡＭ１．５光照条件下的电流－电压??（Ｊ－Ｆ）曲线来表示，如图１－９所示。可以直接从图中读出电池的短路电流密度、??开路电压，通过计算可以得到电池的填充因子、能量转换效率和串并联电阻。??Ｊ?（ｍＡ／ｃｍ２）??ｍｍｍｍｍ?＾?ｒ，ｖ『）??Ｊ??Ｊ?ｍａ＇?一／???ｓ＼??Ｊｓｃ??图１－９太阳能电池的伏安特性曲线??Ｆｉｇ．?１－９?Ｊ－Ｖ?ｃｕｒｖｅ?ｏｆ?ｓｏｌａｒ?ｃｅｌｌｓ??（１）
图２－４?Ｈ２０２添加量分别为（ａ）６０与（ｂ）１２０?ｎＬ时的三角形银纳米片的ＴＥＭ图??Ｆｉｇ．２－４?ＴＥＭ?ｉｍａｇｅ?ｏｆ?ｔｒｉａｎｇｕｌａｒ?ｓｉｌｖｅｒ?ｎａｎｏｐｌａｔｅｓ?ｗｉｔｈ?Ｈ２Ｏ２?ａｄｄｉｔｉｏｎ?ｏｆ?（ａ）?６０?ａｎｄ?（ｂ）?１２０?｜ｉＬ??图２－４为６０与１２０吣的Ｈ２Ｏ２添加量时的三角形银纳米片的ＴＥＭ图。显示??随着Ｈ２０２添加量增加银纳米片的尺寸逐渐增长，这与ＵＶ－Ｖｉｓ吸收光谱得出的结??果相一致。??２．３．１．２?ＴＳＣ的用量对银片生成的影响??１．６１???ＴＳＣ??１４?——ＯｊｊＬ??＾?１．２?一１０〇ＭＬ?／＾ｎ＼??３?—３００ＭＬ?＼??｜?１。??ｙ／?＇??１?：??４００?５００?６００?７００?８００?９００??ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ?（ｎｍ?）??图２－５不同ＴＳＣ添加量的三角形银纳米片的ＵＶ－Ｖｉｓ吸收光谱??Ｆｉｇ．２－５?ＵＶ－Ｖｉｓ?ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ?ｓｐｅｃｔｒａ?ｏｆ?ｔｒｉａｎｇｕｌａｒ?ｓｉｌｖｅｒ?ｎａｎｏｐｌａｔｅｓ?ｗｉｔｈ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ａｍｏｕｎｔｓ?ｏｆ?ＴＳＣ??以ＴＳＣ为变量，探索特定实验变量对于三角形银纳米片的尺寸和形态的影??响，在控制其他实验试剂加入量不变的情况下，分别添加０、１００及３００?ｐＬＴＳＣ??来合成银纳米片，其ＵＶ－Ｖｉｓ吸收光谱如图２－５所示。从图中可以看出未添加ＴＳＣ??与添加ＴＳＣ的银纳米片的吸收光谱无论从峰值还是峰强都有较大差别
【参考文献】：
期刊论文
[1]银纳米片等离子体效应增强有机太阳能电池及其性能优化研究[J]. 邹润秋,秦文静,张强,杨利营,曹焕奇,印寿根. 发光学报. 2015(07)
[2]用双还原法制备三角形银纳米片及其光学性能[J]. 赖文忠,赵威,杨容,李星国. 物理化学学报. 2010(04)
[3]银纳米粒子与R6G分子间的电荷转移[J]. 郭立俊,张兴堂,杜祖亮,黄亚彬,莫育俊. 光谱学与光谱分析. 2001(01)
博士论文
[1]银纳米三角片的制备及其表面增强拉曼光谱的应用[D]. 薛彬.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2015
[2]银纳米片的可控合成及其等离子体共振特性研究[D]. 李娜.哈尔滨工业大学 2013
[3]基于银纳米材料的制备及性能研究[D]. 张丹慧.南京理工大学 2011
硕士论文
[1]有机太阳能电池中掺入包覆型金纳米棒的优化研究[D]. 童培谦.太原理工大学 2016
本文编号：3510694
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２局域ｈｅｐ结构的形成示意图【１５］??Ｆｉ．?１－２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｆｏｒｍａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｌｏｃａｌ?ｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ１１５１??
迁移率比较低。??聚合物太阳能电池的输出特性通常可用ＡＭ１．５光照条件下的电流－电压??（Ｊ－Ｆ）曲线来表示，如图１－９所示。可以直接从图中读出电池的短路电流密度、??开路电压，通过计算可以得到电池的填充因子、能量转换效率和串并联电阻。??Ｊ?（ｍＡ／ｃｍ２）??ｍｍｍｍｍ?＾?ｒ，ｖ『）??Ｊ??Ｊ?ｍａ＇?一／???ｓ＼??Ｊｓｃ??图１－９太阳能电池的伏安特性曲线??Ｆｉｇ．?１－９?Ｊ－Ｖ?ｃｕｒｖｅ?ｏｆ?ｓｏｌａｒ?ｃｅｌｌｓ??（１）
图２－４?Ｈ２０２添加量分别为（ａ）６０与（ｂ）１２０?ｎＬ时的三角形银纳米片的ＴＥＭ图??Ｆｉｇ．２－４?ＴＥＭ?ｉｍａｇｅ?ｏｆ?ｔｒｉａｎｇｕｌａｒ?ｓｉｌｖｅｒ?ｎａｎｏｐｌａｔｅｓ?ｗｉｔｈ?Ｈ２Ｏ２?ａｄｄｉｔｉｏｎ?ｏｆ?（ａ）?６０?ａｎｄ?（ｂ）?１２０?｜ｉＬ??图２－４为６０与１２０吣的Ｈ２Ｏ２添加量时的三角形银纳米片的ＴＥＭ图。显示??随着Ｈ２０２添加量增加银纳米片的尺寸逐渐增长，这与ＵＶ－Ｖｉｓ吸收光谱得出的结??果相一致。??２．３．１．２?ＴＳＣ的用量对银片生成的影响??１．６１???ＴＳＣ??１４?——ＯｊｊＬ??＾?１．２?一１０〇ＭＬ?／＾ｎ＼??３?—３００ＭＬ?＼??｜?１。??ｙ／?＇??１?：??４００?５００?６００?７００?８００?９００??ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ?（ｎｍ?）??图２－５不同ＴＳＣ添加量的三角形银纳米片的ＵＶ－Ｖｉｓ吸收光谱??Ｆｉｇ．２－５?ＵＶ－Ｖｉｓ?ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ?ｓｐｅｃｔｒａ?ｏｆ?ｔｒｉａｎｇｕｌａｒ?ｓｉｌｖｅｒ?ｎａｎｏｐｌａｔｅｓ?ｗｉｔｈ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ａｍｏｕｎｔｓ?ｏｆ?ＴＳＣ??以ＴＳＣ为变量，探索特定实验变量对于三角形银纳米片的尺寸和形态的影??响，在控制其他实验试剂加入量不变的情况下，分别添加０、１００及３００?ｐＬＴＳＣ??来合成银纳米片，其ＵＶ－Ｖｉｓ吸收光谱如图２－５所示。从图中可以看出未添加ＴＳＣ??与添加ＴＳＣ的银纳米片的吸收光谱无论从峰值还是峰强都有较大差别
【参考文献】：
期刊论文
[1]银纳米片等离子体效应增强有机太阳能电池及其性能优化研究[J]. 邹润秋,秦文静,张强,杨利营,曹焕奇,印寿根. 发光学报. 2015(07)
[2]用双还原法制备三角形银纳米片及其光学性能[J]. 赖文忠,赵威,杨容,李星国. 物理化学学报. 2010(04)
[3]银纳米粒子与R6G分子间的电荷转移[J]. 郭立俊,张兴堂,杜祖亮,黄亚彬,莫育俊. 光谱学与光谱分析. 2001(01)
博士论文
[1]银纳米三角片的制备及其表面增强拉曼光谱的应用[D]. 薛彬.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2015
[2]银纳米片的可控合成及其等离子体共振特性研究[D]. 李娜.哈尔滨工业大学 2013
[3]基于银纳米材料的制备及性能研究[D]. 张丹慧.南京理工大学 2011
硕士论文
[1]有机太阳能电池中掺入包覆型金纳米棒的优化研究[D]. 童培谦.太原理工大学 2016
本文编号：3510694
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