單壁碳納米管(SWNT)具有獨特的一維納米結(jié)構(gòu)及由此帶來的優(yōu)異的電學(xué)、力學(xué)特性使得它在諸多領(lǐng)域都具有很好的應(yīng)用前景。然而,由于碳納米管自身結(jié)構(gòu)的多樣性,制備得到的碳納米管大多是多種手性的混合物,這極大阻礙了碳納米管本征優(yōu)異性能的發(fā)揮。共軛聚合物分離法具有分離過程簡單、選擇性強、產(chǎn)率較高等優(yōu)點被認為是最具前景的分離方法之一,通過聚合物的結(jié)構(gòu)調(diào)控可以實現(xiàn)不同手性種類的碳納米管的選擇性分離。但是,目前聚合物分離法面臨的主要問題是分離得到的碳納米管手性種類相對較少,產(chǎn)率較低,難以制備高質(zhì)量的薄膜實現(xiàn)器件的應(yīng)用。本論文以實現(xiàn)高均一性和高性能的碳納米管器件的應(yīng)用為目標(biāo),首先選取合適的聚合物分離得到單分散的單手性碳納米管溶液,并討論了相關(guān)分離機理。在此基礎(chǔ)上制備高密度、高均勻性的手性碳納米管薄膜,構(gòu)建高性能碳納米管薄膜晶體管器件,并初步探索了單手性碳納米管在電致變色方面的應(yīng)用。本論文的主要研究結(jié)果如下:1.通過PFP、PCP、F8BT三種聚合物實現(xiàn)了高純度單手性碳納米管的分離。通過對聚合物的鏈段結(jié)構(gòu)以及電子結(jié)構(gòu)進行分析,我們認為聚合物分離特定手性碳納米管主要是二者之間的結(jié)構(gòu)匹配和能級匹配協(xié)同作用的結(jié)...

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 單壁碳納米管的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
        1.2.1 單壁碳納米管的結(jié)構(gòu)特性
        1.2.2 單壁碳納米管的性質(zhì)
        1.2.3 手性單壁碳納米管的特性
    1.3 手性單壁碳納米管的選擇性分離
        1.3.1 梯度密度離心法
        1.3.2 凝膠柱色譜分離法
        1.3.3 雙液相萃取分離法
        1.3.4 非共價修飾分離法
    1.4 手性單壁碳納米管的應(yīng)用進展
        1.4.1 手性碳納米管在薄膜晶體管中的應(yīng)用
        1.4.2 手性碳納米管在光電器件中的應(yīng)用
    1.5 選題思路和主要研究內(nèi)容
第二章 手性單壁碳納米管的選擇性分離
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗試劑與儀器
        2.2.2 實驗方法
        2.2.3 表征及測試
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 共軛聚合物的篩選
        2.3.2 分散條件對手性分離純度的影響
        2.3.3 共軛聚合物手性分離機理的討論
    2.4 本章小結(jié)
第三章 手性單壁碳納米管薄膜的制備與優(yōu)化
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗試劑與儀器
        3.2.2 實驗方法
        3.2.3 表征及測試方法
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 半導(dǎo)體型單壁碳納米管薄膜的制備與優(yōu)化
        3.3.2 手性單壁碳納米管薄膜制備的影響因素
        3.3.3 手性單壁碳納米管薄膜的高質(zhì)量制備
    3.4 本章小結(jié)
第四章 手性單壁碳納米管薄膜器件的研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗試劑與儀器
        4.2.2 實驗方法
        4.2.3 表征及測試方法
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 手性單壁碳納米管薄膜晶體管的制備
        4.3.2 單壁碳納米管電致變色器件的初步嘗試
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)及展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 工作展望
參考文獻
致謝
科研成果及學(xué)術(shù)活動
作者簡歷



本文編號：3999334