二維硅材料是近年來(lái)硅材料領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。與傳統(tǒng)塊體材料相比,二維材料由于量子限域效應(yīng)而具有獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì),在光電、新能源、生物醫(yī)學(xué)及催化等領(lǐng)域表現(xiàn)出一定的優(yōu)勢(shì)。但是到目前為止,大規(guī)模制備高質(zhì)量低成本的二維硅材料并探索其實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景仍是重點(diǎn)和難點(diǎn)�；诖�,本文提出了一種基于拓?fù)浠瘜W(xué)反應(yīng)原理,創(chuàng)新性地在常溫下制備含硅烯量子點(diǎn)的硅氧烯納米片的方法,并對(duì)其形貌結(jié)構(gòu)、光學(xué)性能和光催化產(chǎn)氫活性進(jìn)行一系列研究,主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)及成果如下:（1）研究了含硅烯量子點(diǎn)的少層硅氧烯納米片的形貌、結(jié)構(gòu)以及制備原理。本實(shí)驗(yàn)以CaSi₂粉末為原料,創(chuàng)新性地以乙酸乙酯作為脫鈣溶劑,以FeCl₃·6H₂O作為氧化劑,成功制備了分散性良好、厚度在1.5 nm以下的含硅烯量子點(diǎn)的硅氧烯納米片（QD-Siloxene）,其中硅烯量子點(diǎn)的平均尺寸在4.8 nm以下。相比之下,對(duì)照組EAC-Siloxene和HCl-Siloxene的納米片厚度均大于10 nm,且納米片中不含晶態(tài)硅烯量子點(diǎn),證實(shí)乙酸乙酯在拓?fù)浠瘜W(xué)反應(yīng)中促進(jìn)納米片上自組織形成非晶態(tài)硅富集區(qū)域,而...

【文章頁(yè)數(shù)】：79 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 硅烯量子點(diǎn)及硅氧烯的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
        1.2.1 硅烯量子點(diǎn)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
        1.2.2 硅氧烯納米片的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
    1.3 硅烯量子點(diǎn)及硅氧烯的制備
        1.3.1 “自下而上”方法
        1.3.2 “自上而下”方法
    1.4 硅烯量子點(diǎn)及硅氧烯的性能與應(yīng)用
        1.4.1 光電材料領(lǐng)域
        1.4.2 能源材料領(lǐng)域
    1.5 本文研究思路與內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)方法與測(cè)試儀器
    2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
        2.1.1 主要試劑
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.2 材料制備方法
    2.3 材料表征方法
        2.3.1 X射線衍射
        2.3.2 拉曼光譜
        2.3.3 傅里葉紅外光譜
        2.3.4 原子力顯微鏡分析
        2.3.5 掃描電子顯微鏡分析
        2.3.6 透射電子顯微鏡分析
        2.3.7 X射線光電子能譜分析
        2.3.8 紫外-可見(jiàn)吸收光譜
        2.3.9 光致發(fā)光光譜
        2.3.10 光催化產(chǎn)氫測(cè)試
        2.3.11 電化學(xué)測(cè)試
第三章 含硅烯量子點(diǎn)的少層硅氧烯的制備與結(jié)構(gòu)研究
    3.1 引言
    3.2 樣品制備原理
    3.3 含硅烯量子點(diǎn)的硅氧烯納米片結(jié)構(gòu)表征與分析
        3.3.1 X射線衍射分析
        3.3.2 掃描電子顯微鏡分析
        3.3.3 透射電子顯微鏡分析
        3.3.4 原子力顯微鏡分析
        3.3.5 拉曼光譜分析
        3.3.6 傅里葉紅外光譜分析
        3.3.7 X射線光電子能譜分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 含硅烯量子點(diǎn)的少層硅氧烯的光學(xué)性能研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)
    4.3 含硅烯量子點(diǎn)的硅氧烯納米片光學(xué)性能表征與分析
        4.3.1 紫外-可見(jiàn)吸收光譜分析
        4.3.2 光致發(fā)光性能分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 含硅烯量子點(diǎn)的少層硅氧烯的光催化性能研究
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)
        5.2.1 電化學(xué)測(cè)試
        5.2.2 光催化產(chǎn)氫活性測(cè)試
    5.3 含硅烯量子點(diǎn)的硅氧烯納米片光催化性能研究
        5.3.1 光電流響應(yīng)測(cè)試
        5.3.2 阻抗譜測(cè)試
        5.3.3 Mott-Schottky測(cè)試
        5.3.4 光催化產(chǎn)氫活性測(cè)試
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)介
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號(hào)：4011465