二硒化钼/石墨烯复合材料的非线性光学性质

采用溶剂热法合成了二硒化钼/石墨烯(MoSe_(2)/rGO)复合材料,进一步通过滴涂法制备了二硒化钼/石墨烯/聚乙烯醇(MoSe_(2)/rGO/PVA)薄膜。通过X射线衍射仪(XRD)、激光拉曼光谱仪、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)和紫外可见分光光度计(UV-Vis)对MoSe_(2)/rGO复合材料和薄膜材料的结构、形貌、成分和吸收特性进行分析。采用Z-扫描技术,在激光光源为1064和532 nm,脉冲宽度为4 ns条件下,研究了MoSe_(2)/rGO溶液和薄膜的三阶非线性光学(NLO)性质。结果表明,MoSe_(2)/rGO/PVA薄膜的三阶NLO性质明显高于MoSe_(2)溶液、MoSe_(2)/rGO溶液和MoSe_(2)/PVA薄膜。在入射能量25μJ,激发波长532 nm条件下,MoSe_(2)/rGO/PVA薄膜材料显示了更大的非线性吸收系数。本工作为过渡金属硫族化合物/石墨烯复合材料在光限幅和激光锁模中的应用奠定基础。

氧化石墨烯添加量对MoSe_(2)复合rGO电极材料电化学性能的影响

开发高性能超级电容器电极材料在促进可再生能源的有效利用上起着重要作用,本工作采用简单一步水热法合成超级电容器用MoSe_(2)-还原氧化石墨烯(rGO)复合电极材料(MoSe_(2)-rGO)。研究表明,氧化石墨烯(GO)添加量影响着复合材料的电化学性能,随着GO添加量增加,复合材料比电容呈现先增大后减小的趋势,GO添加量为30 mg的复合材料MoSe_(2)-rGO-30在1 A·g^(-1)条件下具有最佳比电容(558.2 F·g^(-1)),在功率密度为990 W·kg^(-1)时能量密度高达84.4 Wh·kg^(-1)。反应动力学揭示出扩散电容主导MoSe_(2)-rGO的电化学储能过程。Randles-Sevcik方程计算的MoSe_(2)-rGO-30离子扩散系数是纯MoSe_(2)离子扩散系数的6.2倍。MoSe_(2)与高导电性rGO的协同作用赋予MoSe_(2)-rGO复合材料优异的电化学性能,表明MoSe_(2)-rGO复合材料具有作为高性能超级电容器电极材料的潜力。

二硒化钨-银/氮掺杂石墨烯纳米复合光催化剂的制备及其降解有机废水

利用Hummers法制得了氧化石墨烯,通过固相合成法制备了二硒化钨,采用常温还原法制备银纳米粒子,将制备的二硒化钨、氧化石墨烯和尿素按照一定比例混合,通过水热合成法制备二硒化钨-氮掺杂石墨烯复合物,以制备的纳米复合物为原料,与银纳米粒子在乙二胺中超声复合得到二硒化钨-银/氮掺杂石墨烯纳米复合光催化剂。利用SEM、XRD、TEM等方法对制备的纳米材料进行了表征。通过光催化降解亚甲基蓝溶液研究复合光催化剂催化性能。实验结果表明:复合光催化剂中银的质量分数为20%时,降解浓度为4.0×10-5 mol·L-1的亚甲基蓝溶液,降解效果最佳,可达到97.8%,高于单纯的二硒化钨和传统的二氧化钛光催化剂。同时复合光催化剂对甲基橙、罗丹明B溶液也具有较好的光催化降解作用,降解浓度为4.0×10-5 mol·L-1的甲基橙、罗丹明B溶液的降解率分别为56.3%、62.3%左右。

二硒化钼/石墨烯垂直异质结的制备与光电性能研究

二维材料由于其原子级厚度和诸多独特物理性质受到了学术界与工业界的广泛关注,其中由石墨烯和过渡金属硫属化合物(TMDCs)堆叠而成的范德华尔斯垂直异质结更是在光电器件领域展现出巨大的应用前景。通过化学气相沉积法制备出高质量石墨烯薄膜和单层二硒化钼,然后采用湿法转移技术将两者转移并堆叠,形成垂直异质结,并采用拉曼光谱(Raman)、光致发光光谱(PL)以及原子力显微镜(AFM)对制备的样品进行表征,最后利用无掩模光刻技术制备光电器件并对其进行光电性能测试。实验结果发现MoSe_(2)/graphene异质结器件与单层MoSe_(2)光电器件相比,光电流和光响应度增强两个数量级以上,显示出该结构对于提升光电探测性能的优越性。

氧化石墨烯/硒化锌纳米光电材料的制备及其蓝光发射特性

采用一种简单有效的原位水热合成方法,使用石墨烯氧化物(GO)作为反应物和晶体生长基底成功制备出了还原氧化石墨烯/硒化锌(r-GO/ZnSe)纳米复合材料。采用X射线粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)以及红外-可见光谱(FT-IR)等方法对r-GO/ZnSe纳米复合材料进行了检测。结果表明,平均粒径在30 nm的立方闪锌矿晶体结构的ZnSe粒子均匀分散在氧化石墨烯片层上,构成纳米复合结构。UV-Vis光谱显示,纳米复合材料的光学吸收的起始波长在445 nm附近。PL光谱显示,纳米复合材料在470 nm附近存在一个很强的发射峰。这种石墨烯基纳米复合材料在白光二极管领域中有重要的应用价值。

石墨烯硒化钼异质结的制备与光电特性研究

研究了石墨烯/硒化钼薄膜异质结的制备及其光电特性。首先,在Si衬底上以硒化钼粉末为原料,采用化学气相沉积法(CVD)沉积硒化钼薄膜;然后,以甲烷为原料在硒化钼薄膜表面利用化学气相沉积法沉积石墨烯膜形成石墨烯/硒化钼异质结。利用原子力显微镜(AFM)观察表明,硒化钼薄膜由许多垂直于表面、直径大约2 nm、高度大约10 nm的纳米线构成,而石墨烯则为许多小片分散在衬底表面。X射线衍射分析表明,硒化钼薄膜在(004)晶面具有很强的取向生长的特性,这与AFM观察到硒化钼薄膜由许多相互平行的纳米线构成相一致。石墨烯/硒化钼异质结对可见光有良好的吸收特性,光照下具有显著的光电流产生,说明石墨烯/硒化钼异质结具有优异的光电特性,在光电器件领域可能有大的应用潜力。

石墨烯-硒化银纳米复合材料的制备、表征及光学性能研究(英文)

运用简单的一步反应水热法制备了石墨烯-硒化银(G-Ag2Se)纳米复合材料。用X射线粉末衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和透射电子显微镜(TEM)等手段对所得产物进行了系统的表征。结果表明,反应体系中,硒化银纳米粒子的形成与氧化石墨烯的还原同时进行。石墨烯氧化物被充分地还原为石墨烯,并且Ag2Se纳米粒子均匀地分布在石墨烯的片层上,形成纳米复合材料。对所制备的G-Ag2Se纳米复合材料的光学性质也进行了研究。

石墨烯/碳化钴钼复合材料作为微生物燃料电池阴极催化剂的研究

用改良Hummers法和碳热还原法分别制备了石墨烯和碳化钴钼。用透射电镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)表征了材料的形貌和结构。用循环伏安(CV)表征了其氧还原(ORR)催化性能,结果表明,复合材料的氧还原峰电流和起峰电位均大大优于单一材料。旋转圆盘电极(RDE)实验表明复合材料的氧还原反应为高效的四电子转移过程。含有6 mg·cm^(-2)石墨烯/碳化钴钼复合材料作为阴极催化剂的微生物燃料电池(MFCs)最大功率密度为418 mW·m^(-2),达到商业铂碳的68.3%。因此,廉价的石墨烯/碳化钴钼复合材料作为MFCs阴极氧还原催化剂具有巨大的应用潜力。

二硒化钼基材料的制备及其在二次电池中的研究进展

二次电池由于具循环寿命长、成本低廉、绿色环保等优点受到科研工作者的广泛关注,而电极材料对整个电池系统的性能起着至关重要的作用。二硒化钼由于具有独特的层状结构、电导率高、带隙较窄等特点,被认为是储能领域的明日之星。然而,金属硒化物在循环过程中体积变化严重,导致动力学和电化学稳定性较差,限制了其在二次电池中的进一步实际应用。因此,研究者通过调整合成方法、与碳质材料复合、设计独特的结构等手段来缓解金属硒化物电极的稳定性问题。本文综述了二硒化钼材料的制备工艺、复合改性方法及其在二次电池中应用现状,最后对该材料在二次电池中所面临的挑战和应用前景进行了总结。

RGO-CdSe纳米复合材料的制备及其光学非线性吸收特性

通过两相法制备了氧化石墨烯-硒化镉(GO-CdSe)纳米复合材料,并进一步通过水合肼还原,制备了还原氧化石墨烯-硒化镉(RGO-CdSe)纳米复合材料。通过透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、紫外可见光吸收(UV-Vis)光谱和荧光(PL)光谱对复合材料的形貌、结构和光学特性进行了表征。CdSe量子点为闪锌矿结构,粒径在6nm左右,基本均匀的分布在RGO片上。在波长为532nm、脉冲宽度为30ps的激光作用下,采用单光束Z扫描技术,对复合材料的三阶光学非线性吸收性质进行了研究。研究发现,RGO-CdSe纳米复合材料展现出反饱和吸收的非线性光学特性;相对于未附着CdSe量子点的RGO,复合材料的光学非线性吸收特性有所增强。RGO-CdSe纳米复合材料的非线性吸收系数为18.3cm/GW,高于纯RGO的11.2cm/GW。实验结果表明,RGOCdSe纳米复合材料在光限幅器、光开关等光学器件方面有着潜在的应用前景。

范德瓦尔斯异质结的研究进展

范德瓦尔斯异质结是二维材料以特定顺序堆叠所形成的人工材料,其具有优异的光电特性。主要介绍了石墨烯、硫化钼、硒化钼等不同的二维材料构成的范德瓦尔斯异质结的制备方法和注意事项,以及范德瓦尔斯异质结光电学性质及具体器件性能的研究现状。阐述了范德瓦尔斯异质结层与层之间、单层与多层之间相互作用影响的研究概况,以及范德瓦尔斯异质结中耦合特性及对光电性质的影响规律。最后指出,大面积二维材料的制备、层与层之间的能带工程的研究将是范德瓦尔斯异质结研究的关键,范德瓦尔斯异质结在半导体行业必将具有广阔前景。