效制备单层石墨烯复合材料方法，解决了单片石墨烯不稳定易聚合问题，制成了具有良好光电性能石墨烯量子点复合材料。研究组在高质量单晶石墨烯薄膜生长制备方面，发现含碳钌单晶在超高真空环境下经高温退火处理可以使碳元素向晶体表面偏析形成外延单层石墨烯薄膜。随后，该组通过优化生长条件获得了理想毫米级外延石墨烯二维单晶材料，这种高质量石墨烯二维量子结构获得是我国科学家在该研究领域中独具特色工作，为石墨烯基础问题深入研究及其进步在器件方面应用提供了种新方法。万方数据绪论上海师范大学硕士学位论文课题组通过溶剂热辅助剥离方法，借助膨胀插层超声分散工艺，制备了高质量高产率石墨烯，并且通过控制离心转速使单层石墨烯产率提高到，数层石墨烯再嵌入扩张方法，成功制备了高质量石墨烯。所制备石墨烯在室温和低温下都具有高电导，比通常氧化石墨还原法获得石墨烯电导高万方数据,万方数据上海师范大学硕士毕业论文目录目录摘要目录第章绪论石墨烯发现与研究进展石墨烯结构与性质石墨烯制备石墨烯应用石墨烯发展前景与展望碳纳米管发现与研究进展碳纳米管分类碳纳米管性质与制备方法碳纳米管应用与发展前景有机太阳能电池简介有机太阳能电池分类有机太阳能电池器件结构有机太阳能电池器件制备工艺和改善器件性能方法聚合物有机太阳能电池应用前景及发展方向型有机半导体材料苝二酰亚胺苝二酰亚胺简介苝二酰亚胺类衍生物合成方法苝二酰亚胺衍生物在有机光电领域应用选题依据及研究内容第二章苝二酰亚胺低聚物合成引言实验部分实验试剂纳米带寡聚物合成结果与讨论主要产物结构表征寡聚物结构性质及其在光电领域应用万方数据目录上海师范大学硕士学位论文第三章类化合物缺电子纳米环合成引言实验部分实验试剂及中间体合成及中间体合成结果与讨论总结与工作计划参考文献攻读硕士期间发表文章致谢万方数据上海师范大学硕士毕业论文绪论第章绪论石墨烯发现与研究进展关于石墨烯存在可能性，科学界直有争论。早在年，就提出准二维晶体材料。由于其本身热力学不稳定性，在室温环境下会迅速分解或拆解，年，和提出理论，指出长波长起伏也会使长程有序二维晶体受到破坏。因此二维晶体石墨烯只是作为研究碳质材料理论模型，直未受到广泛关注。直到年，来自曼彻斯特大学和,首次成功分离出稳定石墨烯，而他们分离方法也极为简单，他们把石墨薄片粘在胶带上,把有粘性面对折，再把胶带撕开,这样石墨薄片就被分为二。通过不断地重复这个过程,片状石墨越来越薄，最终就可以得到定数量石墨烯。正因为如此，石墨烯两位发现者获得了年诺贝尔物理学奖。石墨烯结构与性质石墨烯是杂化碳原子形成厚度仅为单层原子排列成蜂窝状六角平面晶体。在单层石墨烯中，碳碳键长为，厚度只有。石墨烯是构成石墨碳纳米管和富勒烯基本单元。例如，石墨可以看成是多层石墨烯片堆垛而成，碳纳米管可以看作是卷成圆筒状石墨烯。当石墨烯晶格中存在五元环晶格时，石墨烯片会发生翘曲，富勒球可以被看成是通过多个六元环和五元环按照适当顺序排列得到。实际中石墨烯并不能有如此完美晶形，并不是绝对平面，而是存在定小山丘似起伏。般而言，石墨烯被认为是平面多环芳香烃原子晶体，在电子和光电器件领域有着重要和广阔应用前景。图石墨烯结构图万方数据绪论上海师范大学硕士学位论文石墨烯经发现，研究热潮接踵而至。对石墨烯性质研究主要分为电子效应非电子效应和化学性质三部分展开。电子效应在石墨烯领域，研究最深是石墨烯电性质。原因应该是石墨烯无与伦比高电子迁移率。来自曼彻斯特小组测量了他们分离出单层石墨烯分子电子迁移率，发现电荷在石墨烯中迁移速率达到，这个测量结果还是在未除去杂质与衬底，保持室温条件下进行。相比之下，现代晶体管主要材料硅电子迁移率不过。不久之后，来自哥伦比亚大学将数值提高到，超过硅倍以上。石墨烯在电子迁移率上另个优异性质是它迁移率大小几乎不随温度变化而变化。电子迁移率之所以受温度影响，是因为电子在传递过程中受晶体晶格震动散射作用，导致电子迁移率降低，而晶格震动强度与温度成正比。即温度越高，电子迁移率越低。然而石墨烯晶格震动对电子散射很少，几乎不受温度变化影响。马里兰大学研究人员在和之间测量了单层石墨烯电子迁移率，发现无论温度如何变化，电子迁移率大约都是。石墨烯超强导电性与它特殊量子隧道效应有关。量子隧道效应允许相对论粒子有定概率穿越比自身能量高势垒。而在石墨烯中，量子隧道效应被发挥到极致，科学家们在石墨烯晶体上施加个电压相当于个势垒，然后测定石墨烯电导率。般认为，增加了额外势垒，部分电子不能越过势垒，使得电导率下降。但事实并非如此，所有粒子都发生了量子隧道效应，通过率达。这是石墨烯极高载流速率来源。与光子类似，石墨烯中电子没有静止质量。二者另外个相似之处是它们速度与动能无关，均为常数。没有静止质量也导致石墨烯中电子行为符合相对论化狄拉克电子方程，而薛定谔方程对其则不适用。石墨烯还呈现出量子霍尔效应，并且与众不同是，石墨烯量子霍尔效应能在室温下被观测到。非电子效应除了特殊电子效应，石墨烯非电子效应也同样值得关注。石墨烯导热能力出众，达到了，是金刚石五倍。同时石墨烯还是现在世界上已知最为坚固材料。除此之外，石墨烯还同时展现出高柔韧性与脆性这两个相互矛盾性质。研究发现石墨烯不容许任何气体通过，是隔绝气体优良材料。化学性质石墨烯电子性质受到了广泛关注，然而石墨烯化学性质却直无人万方数据上海师范大学硕士毕业论文绪论问津，我们至今关于石墨烯化学知道是类似石墨表面，石墨烯可以吸附和脱附各种原子和分子例如二氧化氮，氨，钾。这些吸附物往往作为给体或受体并导致载流子浓度变化，石墨烯本身仍然是高导电。从表面化学角度来看，石墨烯性质类似于石墨，可利用石墨来推测石墨烯性质。第个功能化石墨烯例子是石墨烷它由二维碳氢化合物个氢原子连接到石墨烯每个六边形而成。除了氢原子，许多其他功能化基团也不失为寻找新型石墨烯复合材料选择。“石墨纸”是个受人瞩目例子由未功能化石墨烯薄片产生石墨纸多孔非常脆弱然而，由致密氧化石墨烯产生石墨纸则坚硬强韧。除功能化外，石墨烯化学可能有许多潜在应用，然而要石墨烯化学性质得到广泛关注有个不得不克服障碍缺乏适用于传统化学方法样品。这点未得到解决，研究石墨烯化学将面临重重困难。石墨烯制备如何有效方便地制备出高质量二维石墨烯纳米薄膜是发展研究和应用关键所在。因此，应寻找种快速可控高质量石墨烯纳米薄膜制备工艺。目前，石墨烯制备手段通常可以分为两种类型化学方法和物理方法。物理方法是从具有高晶格完备性石墨或者类似材料来获得，获得石墨烯尺度都在以上，主要包括机械剥离法取向附生法加热法爆炸法。而化学方法是通过小分子合成或溶液分离方法制备，得到石墨烯尺度在以下，主要包括石墨插层法热膨胀剥离法电化学法化学气相沉积法氧化石墨还原法球磨法。然而，传统石墨烯制备方法不能彻底地剥离石墨及氧化石墨片层结构，大部分为多层结构。为了使石墨烯在工程中获得更好应用，各国科学家都在努力研究低成本可控方法制备高质量大面积单层石墨烯，也取得了定成果等发明了种简单有效制备单层石墨烯复合材料方法，解决了单片石墨烯不稳定易聚合问题，制成了具有良好光电性能石墨烯量子点复合材料。研究组在高质量单晶石墨烯薄膜生长制备方面，发现含碳钌单晶在超高真空环境下经高温退火处理可以使碳元素向晶体表面偏析形成外延单层石墨烯薄膜。随后，该组通过优化生长条件获得了理想毫米级外延石墨烯二维单晶材料，这种高质量石墨烯二维量子结构获得是我国科学家在该研究领域中独具特色工作，为石墨烯基础问题深入研究及其进步在器件方面应用提供了种新方法。万方数据绪论上海师范大学硕士学位论文课题组通过溶剂热辅助剥离方法，借助膨胀插层超声分散工艺，制备了高质量高产率石墨烯，并且通过控制离心转速使单层石墨烯产率提高到，数层石墨烯再嵌入扩张方法，成功制备了高质量石墨烯。所制备石墨烯在室温和低温下都具有高电导，比通常氧化石墨还原法获得石墨烯电导高‐,‐,‐,万方数据参考文献上海师范大学硕士学位论文,万方数据上海师范大学硕士毕业论文攻读硕士期间发表文章攻读硕士期间发表文章万方数据致谢不知不觉迎来了属于自己毕业季。回想起来，从开始做第个实验，到发表第篇文章，再到有机会来美国哥伦毕业大学交流访问半年，这点滴进步，是因为背后站着太多关心自己爱护自己帮助自己老师同学朋友和亲人们。此时此刻，我最想说句话就是“在成长路上，有你们真好！首先感谢我导师肖胜雄教授。依然记得，肖老师帮我架起来第个反应装置，告诉我实验操作具体细节，注意安全。时常找我们每个学生谈心，讨论未来规划。肖老师曾鼓励我们说“如果你不知道北京，你怎么会想去北京”从那以后，直到今天，我常常用这句话鞭策自己趁着年轻，要敢想敢做！肖老师热爱科研潜心研究严于律己宽以待人。每天早晨，肖老师便率先来到了办公室，开始天工作，为我们每个学生做表率，并经常来实验室，详细询问我们每个人实验进展情况，帮助我们解决实验中遇到具体问题。每次开小组讨论会时，总能根据每个人报告内容，提出非常有针对性意见和建议。感谢我导师教授。身为美国哥伦比亚大学教授，上海师范大学国家千人计划特聘专家，每周都会远程指导我们课题并忍受我们工作汇报时中式英语发音。教授献身科研精神已经深深感染了实验室每个人。在肖老师和教授帮助下，在毕业季，我非常幸运来哥伦比亚大学访问交流半年。在这半年期间，教授时常关心我生活和科研，创造尽可能多机会让我接触新事物，学习新技能。从本论文选题实验设计到取得每步进展，无不凝结着二位老师心血与汗水。非常感谢您们给我提供机会，让我在国内外流实验室，接受了系统科研训练。在此，谨向肖老师教授表示感谢！在实验室学习期间，刘泰峰老师对我研究工作提出了许多富有建设性意见和建议，使我受益匪浅，在这里向刘老师表示感谢！已经毕业师兄吕伏建博士王芮硕士，在我刚进实验室之初，给了我诸多指点与帮助，祝他们工作和生活称心如意感谢师姐吴彬博士对整个实验室所做工作，使我们能够有个舒心有序科研环境感谢陪伴我研究生三年，奋斗在同个战壕里徐情霞同学上官之春同学和张尤乐同学，谢谢你们对我生活和科研上帮助感谢师弟李芳对课题帮助与贡献，你加入使我们课题取得较大进展。还要感谢吴勇郑千文章明清师弟以及李晓婷周晓丽同学在科研和生活上关心与支持。同时，也要感谢在教授课题组半年科研工作中，和等在实验中给予我帮助。最后，我要特别感谢直默默支持和关心我家人，他们理解和支持直是我学习和工作动力他们教导我做人道理使我受益匪浅。万方数据万方数据万方数据含苝二酰亚胺单元有机半导体材料合成表征及其应用作者李盼盼学位授予单位上海师范大学引用本文格式李盼盼含苝二酰亚胺单元有机半导体材料合成表征及其应用学位论文硕士万方数据,学校代码分类号学号硕士学位论文含苝二酰亚胺单元有机半导体材料合成表征及其应用学院生命与环境科学学院专业物理化学研究方向有机光电材料研究生姓名李盼盼指导教师肖胜雄教授完成日期年月万方数据万方数据上海师范