低维光电纳米材料技术与应用

第1篇低维光电纳米材料的基本性能与制备方法1

第1章无机量子点2

1.1量子点定义2

1.2量子点分类2

1.3无机量子点的制备4

1.3.1制备方法概述4

1.3.2碳量子点的制备方法4

1.4量子点的物理性质7

1.5量子点的应用8

1.5.1量子点的主要应用领域8

1.5.2量子点的柔性显示应用9

1.6面临的重点技术挑战11

1.6.1在可调激光器应用领域面临的挑战11

1.6.2对量子点原子排列的精确操控12

参考文献12

第2章铯铅卤钙钛矿纳米晶的制备、改性与应用14

2.1铯铅卤钙钛矿纳米晶的调控原则14

2.2MHP量子点的制备方法15

2.2.1沉淀法15

2.2.2热注入法16

2.2.3问题与挑战18

2.3量子限制MHP量子点的制备方法19

2.3.1全无机QC MHP量子点的合成19

2.3.2有机-无机QC MHP量子点的合成20

2.3.3QC纳米线和钙钛矿纳米片的合成21

2.4量子限制MHP-NCs的光学性质22

2.4.1MHP量子点的尺寸相关激子能级结构和吸收截面22

2.4.2MHP量子点中尺寸相关的激子动力学24

2.5增强全无机钙钛矿量子点稳定性和耐用性的策略25

2.5.1概述25

2.5.2CsPbX3量子点的结构、合成及形态控制25

2.5.3表面配体修饰27

2.5.4二维掺杂和二维-三维结构改性策略31

2.6*新研究进展35

2.7应用37

2.7.1钙钛矿红外线光电探测器37

2.7.2钙钛矿量子点的光伏应用38

2.8未来展望39

参考文献39

第3章手性无机纳米材料的性质和应用41

3.1手性的概念41

3.2低维手性无机纳米材料42

3.2.1低维手性贵金属纳米材料43

3.2.2手性半导体纳米粒子45

3.3手性磁性纳米粒子52

3.4手性等离激元纳米材料52

3.4.1等离激元纳米结构52

3.4.2等离激元纳米结构的光学活性52

3.4.3等离激元纳米结构与手性分子的相互作用53

3.4.4手性等离激元纳米材料的研究进展54

3.5手性无机纳米材料的应用54

参考文献55

第4章手性有机-无机杂化金属卤化物的研究56

4.1手性有机-无机杂化金属卤化物概述56

4.2手性有机-无机杂化金属卤化物的设计方法58

4.2.1配体诱导58

4.2.2合成后手性配体交换59

4.2.3无机表面的手性扭曲59

4.2.4手性配体辅助再沉淀法60

4.3手性有机-无机杂化金属卤化物的制备实例60

4.3.1制备的物理原理60

4.3.2制备方法60

参考文献62

第5章二维材料63

5.1二维材料的概念63

5.2二维材料的制备方法65

5.2.1外延生长65

5.2.2水热法生长66

5.2.3液相剥离法66

5.2.4化学气相沉积法67

5.3二维材料的种类67

5.3.1石墨烯68

5.3.2二维层状过渡金属硫化物（TMDCs）69

5.3.3黑磷（BP）69

5.3.4单元素化合物家族（Xenes）70

5.3.5全无机二维铅卤钙钛矿Cs2PbI2Cl271

5.4二维材料的主要应用72

5.4.1电子/光电设备72

5.4.2电催化72

5.4.3电池73

5.4.4超级电容器73

5.4.5太阳能电池74

5.4.6光催化74

5.4.7传感器74

参考文献75

第6章柔性透明电极及其制备方法77

6.1柔性透明电极概述77

6.2柔性透明电极的制备方法78

6.3柔性透明电极薄膜的制备及其效果80

6.3.1柔性透明电极薄膜的制备80

6.3.2柔性透明银电极薄膜的性能81

参考文献82

第2篇光谱测试与光吸收原理83

第7章光谱测试原理84

7.1紫外-可见吸收光谱85

7.1.1分子结构与吸收谱线85

7.1.2紫外-可见吸收光谱原理85

7.1.3无机材料的紫外-可见吸收光谱86

7.1.4有机材料的紫外-可见吸收光谱88

7.2荧光分析原理89

7.2.1分子的激发与弛豫89

7.2.2荧光的激发光谱和发射光谱91

7.2.3有机化合物的荧光93

7.2.4无机物的荧光95

7.2.5二元配合物的荧光96

7.2.6原理应用——OLED的三线激发发光96

7.3手性材料的测量方法98

7.3.1圆偏振光的概念98

7.3.2圆偏振光的实现方式99

7.3.3圆偏振光的测量方法99

参考文献100

第8章元激发与光吸收原理101

8.1元激发原理101

8.1.1激子原理101

8.1.2等离子振荡原理102

8.2固体中的光吸收104

8.2.1固体光学常数间的基本关系104

8.2.2电介质、金属和半导体的光吸收原理104

参考文献106

第3篇低维光电材料的制备与研发107

第9章低维光电材料制备实验108

9.1实验一CdS和ZnO量子点的制备108

9.2实验二核壳结构量子点CdSe/CdS/ZnS的酸辅助制备110

9.3实验三碳量子点荧光材料的制备111

9.4实验四蓝光CdSe纳米片晶型调控的制备113

9.5实验五氧化硅包覆钙钛矿CsPbX3量子点的制备115

9.6实验六二氧化硅包覆AgInS2量子点纳米颗粒的制备117

9.7实验七无机纳米手性实验118

9.8实验八水热法制备二维碲纳米片119

第10章低维光电材料应用研发范例123

10.1QLED的喷墨技术攻关案例123

10.1.1喷墨打印设备123

10.1.2马兰戈尼流126

10.1.3毛细管运动和马兰戈尼流运动126

10.1.4有机溶剂的选择127

10.2钙钛矿薄膜的光电性能及其太阳能电池制备研究130

10.2.1研究思路130

10.2.2试剂及仪器131

10.2.3配体的性能132

10.2.4器件的制备步骤133

10.2.5位阻效应对器件性能的影响133

10.3柔性透明银纳米电极制备技术136

10.3.1制备方案136

10.3.2制备设备和原料137

10.3.3制备步骤137

10.3.4制备结果139

10.3.5结论140

参考文献140