论文部分内容阅读
兼具传统复合材料和当代纳米材料二者优良性能的纳米薄膜材料,在各个方面都有着较为广泛的应用。目前,人们的研究方向已从单一组分的纳米薄膜转向多种组分的纳米复合薄膜。石墨烯由于传输电子快、比表面积大等特性使其成为较为理想的复合材料的填料,而半导体氧化物Ti02由于其稳定、对环境友好等特性,在光电转换方面有着重要的应用。因此将具有电子传输性质的石墨烯与Ti02结合,制备成石墨烯与Ti02的复合薄膜具有重要的研究意义。石墨烯量子点因为其量子效应非常显著,拥有许多独特的性质,广泛应用于生物标记等方面。但是目前石墨烯量子点的制备方法大都较为复杂,因此寻找简单的制备石墨烯量子点的方法具有重要的研究意义。本论文的具体内容如下：一、选用表面溶胶凝胶法在FTO玻璃上制备了TiOx/石墨烯复合薄膜。将FTO经过TiCl4预处理后,在GO水相悬浮液和TiCl4前驱液中多次交替浸泡,制备出多层的TiOx/氧化石墨烯复合薄膜,经紫外灯还原后再负载Ag颗粒。以TiOx/石墨烯复合薄膜和负载Ag的TiOx/石墨烯薄膜作为电池的工作电极,测定其相关的光电方面的性能。实验结果表明,TiOx/石墨烯复合薄膜的光电流密度值为0.6μA/cm2,负载Ag之后的复合薄膜的光电流密度值为3μA/cm2,采用该方法制备的薄膜由于是以化合键的形式键合的所以其稳定性较好,而且制备过程中减少了链接剂的使用简化了薄膜制备过程。二、选用提拉法在FTO玻璃上制备了P-123/TiOx/石墨烯复合薄膜,在复合薄膜上负载CdS、CdSe、Ag并探究了其光电转换性质。制备的P-123/TiOx/石墨烯复合薄膜,是从煅烧温度、不同的制备方法(即不同的石墨烯来源)两个方面来探究其制备的较佳实验条件。通过实验得出,制备P-123/TiOx/石墨烯复合薄膜的较佳条件是：煅烧温度为400℃,通过超声得到的石墨烯为P-123、石墨粉、去离子水剥片的混合溶液。光电流实验表明各种复合薄膜的光电流密度值均有较大提高,而且薄膜的稳定性好。三、采用溶剂热法和超声法制备石墨烯量子点,并从反应时间、反应温度、碳粉的预处理、溶液的pH等方面探究了合成石墨烯量子点的较佳条件。制备石墨烯量子点的溶剂热法和超声法所需原料易得,制备过程较为简单,可以通过一步反应直接得到产物。合成的石墨烯量子点的尺寸均一,分布均匀而且荧光性能较好。