二維納米材料與氣體相互作用的原位研究.pdf

1、隨著二維(2D)納米材料獨(dú)特性能的不斷涌現(xiàn),人們對二維納米材料的研究逐漸深入。氣體與二維納米材料的相互作用廣泛應(yīng)用于二維納米材料的后處理,對二維納米材料的光電器件性能的提升有重要的作用。另外,氣體與二維納米材料的相互作用可以改變二維納米材料的傳導(dǎo)特性,因此在氣體傳感領(lǐng)域有潛在的應(yīng)用前景。
　　本論文采用原位拉曼光譜、X射線光電子能譜技術(shù)系統(tǒng)的研究了石墨烯和二維金屬氧化物材料與氣體分子作用的過程,著重探討了氣體分子對二維納米材料的結(jié)

2、構(gòu)及電學(xué)特性的影響,主要包括:
　　1、通過化學(xué)氣相沉積法制備實(shí)驗(yàn)所用石墨烯,結(jié)合拉曼光譜儀和冷熱臺(tái),在氮?dú)?、氬氣、氧氣三種不同氣體氛圍中對石墨烯進(jìn)行退火處理,同時(shí)在退火過程中對其進(jìn)行原位拉曼光譜測試。主要通過分析不同氣體氛圍下退火過程對石墨烯拉曼光譜特征峰的改變情況,發(fā)現(xiàn)不同氣體氛圍下退火使石墨烯產(chǎn)生了一定的應(yīng)力變化,同時(shí)引起了無序結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生。這一過程還導(dǎo)致石墨烯產(chǎn)生了摻雜效應(yīng),結(jié)合不同條件下石墨烯場效應(yīng)特性的改變,解釋了石墨烯

3、摻雜效應(yīng)的產(chǎn)生機(jī)制,該摻雜效應(yīng)主要是由石墨烯與襯底之間的界面效應(yīng)所引起的。
　　2、采用水熱法制備了水合三氧化鎢納米片,經(jīng)過退火后,水合三氧化鎢納米片會(huì)產(chǎn)生脫H2O現(xiàn)象,且發(fā)生從正交相向單斜相的轉(zhuǎn)變。進(jìn)一步結(jié)合原位拉曼光譜測試以及準(zhǔn)原位X射線光電子能譜測試,研究了水合三氧化鎢退火前后氫氣響應(yīng)特性的變化,主要分析了水合三氧化鎢的氫氣響應(yīng)機(jī)制。研究表明三氧化鎢在與氫氣反應(yīng)時(shí),H2中的H與WO3中的O結(jié)合產(chǎn)生結(jié)構(gòu)H2O,但并沒有產(chǎn)生氧空