第六族過渡金屬二硫族層狀材料的合成和應(yīng)用.pdf

1、由單層或幾層原子構(gòu)成的第六族過渡金屬二硫族化合物是一種具有類石墨烯結(jié)構(gòu)的的新型層狀材料，這種材料表現(xiàn)出獨(dú)特的電學(xué)、光學(xué)、催化等性能，可廣泛應(yīng)用于電子器件、能量存儲(chǔ)、催化產(chǎn)氫等領(lǐng)域。由于量子點(diǎn)具有比表面效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、界面效應(yīng)和宏觀量子效應(yīng)等特性，當(dāng)?shù)诹暹^渡金屬二硫族化合物的尺寸繼續(xù)減小至量子點(diǎn)時(shí)，可望表現(xiàn)出比表面效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、界面效應(yīng)和宏觀量子效應(yīng)等特性。近年來，硫化鉬和硫化鎢（MoS2和WS2）量子點(diǎn)作為一種新型的量子點(diǎn)，因其

2、獨(dú)特的性能而成為材料研究新興的熱點(diǎn)。本文分別以單層WS2材料和Mo Se2量子點(diǎn)為研究對(duì)象，旨在研究單層WS2材料作為有機(jī)太陽電池空穴傳輸層材料的效果和MoSe2量子點(diǎn)的制備及發(fā)光性能。
　　第一章中，我們介紹了第六族過渡金屬二硫族化合物二維材料及量子點(diǎn)的研究進(jìn)展，主要包括制備方法和應(yīng)用兩個(gè)方面。
　　第二章中，通過鋰離子插層剝離的方法合成了尺寸在300～400nm的單層WS2納米片，并探究了其在有機(jī)太陽電池器件上的應(yīng)用。我

3、們發(fā)現(xiàn)WS2薄膜在經(jīng)過紫外臭氧處理后，電池器件的效率顯著提高至8.37％，可以與經(jīng)典的空穴傳輸材料PEDOT∶PSS相媲美。利用X射線光電子能譜(XPS)、拉曼光譜(Raman)、原子力顯微鏡(AFM)、紫外光電子能譜(UPS)等對(duì)紫外臭氧處理前后WS2薄膜的相組成、化學(xué)成分、形貌和功函數(shù)等進(jìn)行分析。結(jié)果表明，紫外臭氧處理過后，氧原子能填充硫化鎢因鋰插層剝離而產(chǎn)生的硫空位，減少它的缺陷，并且形成了一定量的鎢的氧化物，從而提高硫化鎢的電學(xué)

4、性能。
　　第三章中，通過液相超聲剝離法一步合成了尺寸均勻、分散性良好的MoSe2量子點(diǎn)。并通過控制實(shí)驗(yàn)條件，如溶劑、超聲功率等參數(shù)，得到了尺寸可控的MoSe2量子點(diǎn)。研究了MoSe2量子點(diǎn)的發(fā)光性能及機(jī)理，以及表面活性劑、尺寸、溶劑等因素對(duì)其發(fā)光的影響。結(jié)果表明我們制備的量子點(diǎn)同時(shí)具有紫外光波段和可見光波段的兩個(gè)發(fā)射峰，分別來源于本征態(tài)和表面缺陷態(tài)。當(dāng)MoSe2量子點(diǎn)尺寸減小時(shí)，可見光波段發(fā)射峰強(qiáng)度和紫外光波段發(fā)射峰強(qiáng)度的比值在