化學(xué)法摻雜CdS納米粒子光折變聚合物的研究.pdf

1、隨著光纖通訊、光信號(hào)處理和光計(jì)算機(jī)的發(fā)展，光折變材料越來(lái)越受到研究者的關(guān)注，而光折變聚合物材料是20世紀(jì)末才開始研究的一種新型的非線性光學(xué)材料，性能優(yōu)良的光折變聚合物材料在光纖傳感領(lǐng)域具備潛在的引用前景。通過(guò)在有機(jī)聚合物基體上化學(xué)復(fù)合無(wú)機(jī)半導(dǎo)體納米材料作為光敏劑的有機(jī)-無(wú)機(jī)納米復(fù)合光折變聚合物材料兼有有機(jī)材料和無(wú)機(jī)材料的特點(diǎn)，在提高材料光電性能的同時(shí)減少了相分離等不利因素，為制備性能優(yōu)良的光折變聚合物提供一個(gè)新的研究方向。本學(xué)位論文系統(tǒng)

2、的分析了國(guó)內(nèi)外光折變聚合物的研究近況，依照光折變材料的成分功能要求，制備了有機(jī)-無(wú)機(jī)納米光折變聚合物PVK-CdS/DO3/ECZ，并對(duì)其各功能組分進(jìn)行了表征與性能分析，研究了該復(fù)合材料的光折變性能。這一材料如果作為敏感材料應(yīng)用于光纖傳感技術(shù)領(lǐng)域，將可能為研發(fā)新型光纖傳感器奠定基礎(chǔ)。 本學(xué)位論文主要包括以下三方面的內(nèi)容： (1)選擇具有載流子運(yùn)輸?shù)木酆衔颬VK作為基體，通過(guò)化學(xué)法在PVK上復(fù)合CdS納米粒子作為光敏劑，C

3、dS納米粒子均勻分布于PVK基體上，其粒徑在10～30nm之間。PVK和CdS之間的化學(xué)鍵合一方面使二者間表面電荷發(fā)生更有效的遷移，同時(shí)也減少了功能組分的相分離，改善了材料的光學(xué)性能。 (2)通過(guò)熒光發(fā)射圖譜分析了PVK和CdS之間表面電荷的遷移過(guò)程，以及有機(jī)-無(wú)機(jī)納米復(fù)合對(duì)提高載流子濃度和壽命的影響。通過(guò)甩膜法制備了納米復(fù)合材料PVK-CdS的薄膜樣品，并研究了其光電導(dǎo)性能。結(jié)果表明：因?yàn)榫酆衔锊牧现泄馍d流子的遷移率與外電場(chǎng)

4、有很大關(guān)聯(lián)，PVK-CdS和PVK薄膜中光電流均隨外電壓的增加而增加。但隨著CdS在PVK基體上的成功復(fù)合，PVK-CdS薄膜的光電流急劇增強(qiáng)。 (3)采用主—客體設(shè)計(jì)方法，制得新型的有機(jī)-無(wú)機(jī)納米光折變復(fù)合體系PVK-CdS/DO3/ECZ，其中DO3和ECZ分別作為二階非線性生色團(tuán)和增塑劑，最后。探索了光折變聚合物薄膜的制備工藝及參數(shù)，并對(duì)樣品進(jìn)行二波耦合實(shí)驗(yàn)，在無(wú)外加電場(chǎng)的情況下，兩束出射光發(fā)生了能量轉(zhuǎn)移，證明了該材料的光