本书主要讲述碳纳米功能材料的设计、制备、结构分析、性能表征,以及在发光、光伏等光电器件中的应用,总结该领域的概况,探讨未来发展趋势,为相关研究人员提供有价值的参考。
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目录
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前言
第1章绪论1
1.1碳材料的发展简史1
1.2碳纳米功能材料的发展历程2
1.3光电器件的应用和需求6
第2章碳纳米功能材料的类型和结构8
2.1零维碳纳米功能材料8
2.1.1富勒烯8
2.1.2碳量子点9
2.1.3石墨烯量子点10
2.2一维碳纳米功能材料10
2.2.1碳纳米管10
2.2.2石墨烯纳米带14
2.3二维碳纳米功能材料15
2.3.1石墨烯纳米复合材料概述16
2.3.2基于石墨烯纳米复合材料的电子器件的研究现状19
2.4三维碳纳米功能材料25
2.4.1模板辅助化学气相沉积法生长三维石墨烯网格材料26
2.4.2非模板法生长三维石墨烯网格材料26
2.4.3石墨烯和碳纳米管的组装结合27
参考文献28
第3章碳纳米功能材料的制备与表征32
3.1碳纳米功能材料的制备32
3.1.1化学气相沉积技术32
3.1.2石墨电弧法38
3.1.3激光蒸发法41
3.1.4其他方法:燃烧法43
3.1.5石墨烯的制备43
3.2碳纳米功能材料的表征66
3.2.1形貌表征66
3.2.2电子结构分析——紫外光电子能谱76
3.2.3原子态分析:拉曼光谱78
参考文献80
第4章基于碳纳米材料的柔性透明导电薄膜84
4.1基于碳纳米管的柔性透明导电薄膜85
4.1.1碳纳米管薄膜85
4.1.2碳纳米管/石墨烯复合薄膜93
4.1.3碳纳米管/金属薄膜/氧化物叠层薄膜94
4.1.4碳纳米管∶导电聚合物复合薄膜95
4.1.5碳纳米管∶纳米金属复合薄膜96
4.1.6碳纳米管柔性透明导电薄膜的应用98
4.2基于石墨烯的柔性透明导电薄膜98
4.2.1CVD石墨烯的液相剥离与柔性透明电极的制备99
4.2.2柔性透明电极的光电特性与抗弯折稳定性105
4.2.3柔性电子器件的应用108
参考文献111
第5章碳纳米功能材料在场致发射器件中的应用114
5.1碳纳米管在场致发射器件中的应用114
5.1.1碳纳米管的场发射理论114
5.1.2碳纳米管阴极的制备工艺118
5.1.3碳纳米管的表面改性120
5.1.4场发射性能及应用122
5.2石墨烯在场致发射器件中的应用127
5.2.1三维石墨烯复合阴极的制备与表征128
5.2.2石墨烯/ZnO纳米棒二级结构138
5.2.3低压调控——ZnO支撑-增强型石墨烯平行栅结构144
参考文献151
第6章碳纳米功能材料在太阳能电池中的应用155
6.1富勒烯受体156
6.1.1PC61BM 和PC71BM157
6.1.2类PCBM 的富勒烯衍生物159
6.1.3茚-C60和茚-C70双加合物162
6.1.4功能富勒烯作为电子选择(传输)层163
6.1.5功能富勒烯在体异质结中作为形貌稳定剂163
6.1.6富勒烯太阳能电池小结164
6.2石墨烯太阳能电池164
6.2.1工作背景164
6.2.2电子受体——CVD石墨烯∶P3HT体异质结的光伏特性165
6.2.3电子收集与输运——直立石墨烯/ZnO膜层的光伏特性增强174
参考文献183
第7章碳纳米功能材料在存储器件中的应用185
7.1富勒烯在电双稳器件中的应用185
7.1.1富勒烯与聚甲基丙烯酸甲酯复合185
7.1.2富勒烯和PVK复合189
7.1.3由富勒烯构成的多层电双稳态器件189
7.1.4由富勒烯和聚合物构成的有机忆阻器190
7.1.5C60-TCNQ薄膜电双稳态191
7.2碳纳米管在存储器件中的应用191
7.2.1碳纳米管和PVK复合191
7.2.2碳纳米管和PVA复合193
7.2.3碳纳米管和PS复合195
7.2.4碳纳米管和PVP复合 196
7.2.5碳纳米管和PEDOT∶PSS复合196
7.2.6碳纳米管和P3HT复合198
7.3量子点与聚合物复合198
7.3.1碳纳米点与PVA复合198
7.3.2石墨烯量子点和PVK复合198
7.4石墨烯在存储器件中的应用199
7.4.1单片石墨烯的电学跳变199
7.4.2石墨烯∶聚酰亚胺纳米复合体系202
7.4.3三重态存储体系207
参考文献213