硼氮掺杂石墨烯导电性及电荷分布的研究

利用密度泛函理论（B3LYP/6-31G（d,p））方法,对所选取的掺杂硼氮石墨烯分子模型进行了优化。比较其（LUMO-HOMO）能隙,可以得出,在石墨烯锯齿形边缘掺杂一个硼或氮原子会对其电子特性产生规律性的影响。为了更直观的分析掺杂硼氮原子对石墨烯的影响,绘制了掺杂石墨烯态密度图。通过观察态密度图得出掺杂一个硼或氮原子会降低石墨烯导电性。在掺杂石墨烯中定义了掺杂物的ABEEMσπ标号以HF/STO-3G方法计算的体系电荷为基准,拟合确定了所定义标号的ABEEMσπ参数之后,应用其计算的掺杂石墨烯的电荷分布与从头算计算结果一致。结果表明此模型可用于计算此类大分子体系的电荷分布。     

化学氧化碳纤维制备石墨烯量子点

以碳纤维为前驱体,采用混酸(硫酸和硝酸)氧化制备石墨烯量子点.通过调节反应的温度和时间,可制备出平均直径为2.0～3.9 nm,发射波长为482～525 nm的石墨烯量子点.不同发光的石墨烯量子点有利于其在生物成像、荧光传感及光电子器件中的应用.     

以培养新工科人才为目标的综合教学实验探索

结合轻化工程专业的实践经验,以科研课题为基础,设计了综合教学实验:基于石墨烯增强的CdTe量子点电化学发光法测定过氧化氢。此实验具有学科交叉性、综合性、应用性以及前沿性,学生可掌握量子点和石墨烯纳米材料的制备方法及表征技术,掌握红外光谱仪、荧光光度计和紫外可见分光光度计的结构及操作方法,了解高倍透射电镜和原子力显微镜的原理、制样方法及操作技能。     

基于溶液法的三基色量子点发光二极管的实现

利用红、绿、蓝三基色量子点材料作为发光层,使用旋涂法实现了3 种颜色的量子点发光二极管的制备。选择合适材料和溶剂形成各功能层薄膜,通过改变量子点溶液的浓度来调控器件的光电性能。对不同浓度下的量子点溶液制备的三色器件进行测试和比较,得到3 种颜色量子点溶液的合适浓度,使最终制备的三基色发光器件具有相同的制备工艺和相当的发光亮度,其亮度均可达到104cd/ m2的量级,为后续使用喷墨打印法来实现三基色QLED 提供理论和实践基础。     

分等级锐钛矿TiO2纳米线阵列的制备及其在CdSe量子点敏化太阳电池中的应用

量子点敏化太阳电池是一种新型的第三代高效太阳电池,具有极大的应用前景。本文利用水热法,首先在柔性的钛片基底上生长了光滑的TiO2纳米线阵列,并通过第二步水热反应制备出具有分支结构的分等级TiO2纳米线阵列,研究了其在CdSe量子点敏化太阳电池中的应用。实验结果表明,具有分支结构的分等级材料具有更高的表面积以负载敏化剂,同时保持了一维纳米阵列高效的电子传输特性,因此相比于光滑纳米线阵列,其光电转换效率提升近一倍,在标准光强下测试达到0.72%。     

掺磷石墨烯的制备及其电化学性能研究

石墨烯以其优异的导电性、较大的比表面积，在超级电容器领域得到广泛关注。本研究以氧化石墨烯为原料，通过磷酸浸溃，然后经高温还原处理制备掺磷石墨烯电极材料，通过XRD、SEM等手段表征其结构，并应用恒流充放电、循环伏安等技术考察其电化学性能。结果显示，氧化石墨烯经处理后得到还原的同时掺杂了磷元素。掺磷石墨烯的比电容提高接近2倍，显现了较好的电容特性。     

量子点作为生物荧光标记物的研究进展

量子点具有传统荧光染料和镧系配合物无法比拟的荧光特性：宽的激发光谱、窄的发射光谱、更长的寿命等。文章概述了量子点的光学特性和制备方法,并着重介绍了其作为荧光标记物在生物学中的应用。     

石墨烯在氧还原反应催化剂中应用的研究进展

石墨烯是一种由单原子层构成的新型二维碳材料,具有独特的结构和性能,已经在物理、化学、材料等领域广泛应用.简要介绍了石墨烯的结构特征和物理性能,综述了石墨烯作为燃料电池阴极Pt基和非Pt基催化剂载体以及氮掺杂石墨烯催化剂的研究进展,提出了石墨烯作为氧还原催化剂载体和非金属催化剂的发展趋势.     

石墨烯基复合水凝胶的构筑及其对甲基橙的光催化降解效果

利用水热合成方法,在有机胺存在时,合成了钛铌酸掺杂的石墨烯基复合水凝胶。分别考察了有机胺的种类和钛铌酸的含量对制备的石墨烯基复合水凝胶的形貌和光催化性能的影响。最终分别比较了石墨烯水凝胶、钛铌酸纳米片和钛铌酸掺杂石墨烯基复合水凝胶对甲基橙在紫外-可见光下的光催化效果。结果表明,钛铌酸掺杂的石墨烯基复合水凝胶在紫外-可见光下对甲基橙具有更好的消除效果。该材料具有易携带、易回收、良好的吸附和优异的光催化效果于一体的特点。     

掺铅离子硒化镉量子点的水相合成

水相合成CdSe量子点时掺杂Pb2+一步合成了CdPbSe三元量子点.控制不同的反应时间得到了不同粒径的量子点,这些量子点都具有良好的荧光特性,且荧光发射随合成时间的延长有明显的红移.