非共價(jià)鍵修飾的碳納米管光限幅特性研究及器件制備.pdf

1、本文主要研究了碳納米管材料的有效分散及其分散懸浮液的光限幅特性，并進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)。試驗(yàn)中選擇了兩種離子液體表面活性劑作為分散試劑，采用超聲-離心-超聲等多種手段進(jìn)行分散，并通過(guò)SEM場(chǎng)掃描電鏡和傅里葉紅外光譜儀來(lái)分析研究懸浮液的穩(wěn)定性。自行設(shè)計(jì)了光限幅實(shí)驗(yàn)過(guò)程，測(cè)定了光限幅材料的限幅效果，繪制了光限幅特性曲線，并從試驗(yàn)現(xiàn)象和試驗(yàn)結(jié)果分析了碳納米管懸浮液的光限幅機(jī)理。
　　 第一章緒論對(duì)光限幅技術(shù)做了簡(jiǎn)介，介紹了碳納米管材料的分散

2、現(xiàn)狀，并講述了光限幅技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究狀況。第二章從線性機(jī)理到非線性機(jī)理介紹了現(xiàn)有的光限幅原理，重點(diǎn)講述了非線性散射、非線性吸收(雙光子吸收(TPA)、反飽和吸收(RSA)、激發(fā)態(tài)吸收(ESA)、自由載流子吸收(FCA))及非線性折射。第三章介紹了光限幅材料。從傳統(tǒng)的線性光限幅材料到現(xiàn)在熱門研究的非線性光限幅材料，以及電致變色材料，并分析了各種材料優(yōu)缺點(diǎn)。重點(diǎn)講述碳納米管材料的研究及使用情況。第四章為實(shí)驗(yàn)過(guò)程，包括不同分散劑用于碳納米管分

3、散的詳細(xì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，以及分散液穩(wěn)定性測(cè)試實(shí)驗(yàn)、碳納米管分散液的光限幅特性實(shí)驗(yàn)。給出了實(shí)驗(yàn)結(jié)論和光限幅特性曲線，分析了不同分散劑對(duì)碳納米管材料的限幅影響，最后分析了負(fù)壓環(huán)境提高光限幅效果的可能。
　　 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，對(duì)碳納米管的分散非常有效，SEM電鏡圖顯示的碳納米管表面被離子液體表面活性劑分子纏繞，易容于水溶液的基團(tuán)會(huì)拉動(dòng)碳納米管向溶液的延伸，碳納米管表面的疏水力會(huì)使得不易溶的部分更好的分散。光能量傳輸曲線表明碳納米管懸浮液確實(shí)有

4、較好的光限幅效果，同時(shí)也證明了負(fù)壓環(huán)境對(duì)光限幅存在貢獻(xiàn)。碳納米管懸浮液的限幅機(jī)理不僅是非線性吸收，還存在非線性散射效應(yīng)。
　　 本文主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn):
　　 1.用離子液體表面活性劑成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)碳納米管的分散，通過(guò)物理方法實(shí)現(xiàn)了對(duì)多壁碳納米管的非共價(jià)鍵修飾，最終形成非常穩(wěn)定的碳納米管懸浮液。
　　 2.引入了負(fù)壓環(huán)境，實(shí)驗(yàn)表明負(fù)壓環(huán)境對(duì)光限幅存在不同重度的貢獻(xiàn)。負(fù)壓的引入會(huì)改變液體內(nèi)的微氣泡形態(tài)變化，以此分析了離子液體