二維納米材料與氣體相互作用的原位研究.pdf

1、隨著二維(2D)納米材料獨特性能的不斷涌現(xiàn),人們對二維納米材料的研究逐漸深入。氣體與二維納米材料的相互作用廣泛應用于二維納米材料的后處理,對二維納米材料的光電器件性能的提升有重要的作用。另外,氣體與二維納米材料的相互作用可以改變二維納米材料的傳導特性,因此在氣體傳感領域有潛在的應用前景。
　　本論文采用原位拉曼光譜、X射線光電子能譜技術系統(tǒng)的研究了石墨烯和二維金屬氧化物材料與氣體分子作用的過程,著重探討了氣體分子對二維納米材料的結

2、構及電學特性的影響,主要包括:
　　1、通過化學氣相沉積法制備實驗所用石墨烯,結合拉曼光譜儀和冷熱臺,在氮氣、氬氣、氧氣三種不同氣體氛圍中對石墨烯進行退火處理,同時在退火過程中對其進行原位拉曼光譜測試。主要通過分析不同氣體氛圍下退火過程對石墨烯拉曼光譜特征峰的改變情況,發(fā)現(xiàn)不同氣體氛圍下退火使石墨烯產(chǎn)生了一定的應力變化,同時引起了無序結構的產(chǎn)生。這一過程還導致石墨烯產(chǎn)生了摻雜效應,結合不同條件下石墨烯場效應特性的改變,解釋了石墨烯

3、摻雜效應的產(chǎn)生機制,該摻雜效應主要是由石墨烯與襯底之間的界面效應所引起的。
　　2、采用水熱法制備了水合三氧化鎢納米片,經(jīng)過退火后,水合三氧化鎢納米片會產(chǎn)生脫H2O現(xiàn)象,且發(fā)生從正交相向單斜相的轉(zhuǎn)變。進一步結合原位拉曼光譜測試以及準原位X射線光電子能譜測試,研究了水合三氧化鎢退火前后氫氣響應特性的變化,主要分析了水合三氧化鎢的氫氣響應機制。研究表明三氧化鎢在與氫氣反應時,H2中的H與WO3中的O結合產(chǎn)生結構H2O,但并沒有產(chǎn)生氧空