第六族過渡金屬二硫族層狀材料的合成和應(yīng)用.pdf

1、由單層或幾層原子構(gòu)成的第六族過渡金屬二硫族化合物是一種具有類石墨烯結(jié)構(gòu)的的新型層狀材料，這種材料表現(xiàn)出獨特的電學、光學、催化等性能，可廣泛應(yīng)用于電子器件、能量存儲、催化產(chǎn)氫等領(lǐng)域。由于量子點具有比表面效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、界面效應(yīng)和宏觀量子效應(yīng)等特性，當?shù)诹暹^渡金屬二硫族化合物的尺寸繼續(xù)減小至量子點時，可望表現(xiàn)出比表面效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、界面效應(yīng)和宏觀量子效應(yīng)等特性。近年來，硫化鉬和硫化鎢（MoS2和WS2）量子點作為一種新型的量子點，因其

2、獨特的性能而成為材料研究新興的熱點。本文分別以單層WS2材料和Mo Se2量子點為研究對象，旨在研究單層WS2材料作為有機太陽電池空穴傳輸層材料的效果和MoSe2量子點的制備及發(fā)光性能。
　　第一章中，我們介紹了第六族過渡金屬二硫族化合物二維材料及量子點的研究進展，主要包括制備方法和應(yīng)用兩個方面。
　　第二章中，通過鋰離子插層剝離的方法合成了尺寸在300～400nm的單層WS2納米片，并探究了其在有機太陽電池器件上的應(yīng)用。我

3、們發(fā)現(xiàn)WS2薄膜在經(jīng)過紫外臭氧處理后，電池器件的效率顯著提高至8.37％，可以與經(jīng)典的空穴傳輸材料PEDOT∶PSS相媲美。利用X射線光電子能譜(XPS)、拉曼光譜(Raman)、原子力顯微鏡(AFM)、紫外光電子能譜(UPS)等對紫外臭氧處理前后WS2薄膜的相組成、化學成分、形貌和功函數(shù)等進行分析。結(jié)果表明，紫外臭氧處理過后，氧原子能填充硫化鎢因鋰插層剝離而產(chǎn)生的硫空位，減少它的缺陷，并且形成了一定量的鎢的氧化物，從而提高硫化鎢的電學

4、性能。
　　第三章中，通過液相超聲剝離法一步合成了尺寸均勻、分散性良好的MoSe2量子點。并通過控制實驗條件，如溶劑、超聲功率等參數(shù)，得到了尺寸可控的MoSe2量子點。研究了MoSe2量子點的發(fā)光性能及機理，以及表面活性劑、尺寸、溶劑等因素對其發(fā)光的影響。結(jié)果表明我們制備的量子點同時具有紫外光波段和可見光波段的兩個發(fā)射峰，分別來源于本征態(tài)和表面缺陷態(tài)。當MoSe2量子點尺寸減小時，可見光波段發(fā)射峰強度和紫外光波段發(fā)射峰強度的比值在