基于无机纳米粒子掺杂聚对苯乙炔纳米纤维光电性能研究

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电子共轭聚合物的共轭π体系的电子高度离域,使其具有多种特性,如,光学性能、电学性能、及光电非线性性能,这些特性使得电子共轭聚合物在聚合物太阳能电池以及其他光电器件领域具有广阔的应用价值。电子共轭聚合物的发光性能与它的形态以及共轭程度有很大关系,在光电子器件微型化、纳米化的发展的趋势下,在纳米尺度内设计聚合物存在的形态具有深远的意义。电子共轭聚合物在光致发光和电致发光方面具有优良的性能,共轭聚合物与无机纳米微粒的协同作用促进了电子共轭聚合物与无机粒子的复合,进而制备聚合物/无机纳米粒子复合纳米纤维,这种制备复合纳米纤维的方法已经成为提高电子共轭聚合物光电性能的一种重要方法。电子共轭聚合物纳米纤维由于具有纳米级的直径尺寸和极大比表面积的结构特点,使其具有纳米结构材料所具备的四种特性:小尺寸效应、量子效应、表面效应和量子隧道效应的特性。通过高压静电纺丝法来制备连续的一维纳米材料是最简单、经济、有效的方法,科学研究人员利用这静电纺丝技术段制备了多种无机、有机、无机/有机以及有机/有机多功能复合纳米纤维材料。聚对苯乙炔(PPV)类电子共轭聚合物,作为电子聚合物中的代表型光电聚合物材料是近些年来深受研究者们重视的聚合物光电材料之一。因为兼具半导体材料的光电特性和优异的成型加工特性,目前已经在太阳能电池、电致发光器件、可充电池、燃料电池、传感器件、微波吸收和防静电材料研发中得到实际应用。本文选择了聚对苯乙炔(PPV)为主体,金属纳米材料和非金属纳米材料中具有代表性的银(Ag)和氧化石墨烯(GO)作为研究对象。通过物理掺杂的方与同轴静电纺丝的方法制备了 PPV/聚乙烯醇(PVA)/Ag复合纳米纤维,以及湿法共混静电纺丝的方法制备了 PPV/H-GO复合纳米纤维,并利用现代测试手段分析研究复合纳米纤维的光电性能。
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