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[ZnCMC]<sup>TF</sup>聚合物（有机/无机）的合成、DFT研究、制备及光学表征作为光电器件

DOI：10.1039/d0nj01719a 期刊：New Journal of Chemistry 出版年份：2020 更新时间：2025-09-23 15:21:01
摘要： 采用溶胶-凝胶技术制备了一种新型羧甲基纤维素锌薄膜[ZnCMC]TF。通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、拉曼光谱、紫外-可见光谱(UV-Vis)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、能量色散X射线光谱(EDX)等多种表征技术及光学性能测试研究了[ZnCMC]TF的特性。对其分子结构、FTIR和光学性能进行了优化。[ZnCMC]TF复合物的拉曼光谱在72-556 cm?1范围内显示出多个谱带，源于(nZn–O)伸缩振动和(Zn–O)弯曲振动，这是[ZnCMC]TF的FTIR与拉曼光谱的显著区别。采用密度泛函理论(DFT)通过DMol3和剑桥系列总能量包(CASTEP)程序进行优化。光谱学和结构特性证实了CMC与[ZnCMC]TF的化学结构；XRD结果显示二者具有相同晶型(单斜晶系2)。[ZnCMC]TF的晶粒尺寸大于CMC，在光学带隙能量方面表现出相似特性。光学常数随光子能量增加而增大，包括折射率n、吸收系数k和光学电导率。SEM图像为锌过渡金属与CMC反应形成[ZnCMC]TF复合物提供了有力证据。通过TEM和EDX等技术检测了生成的[CMC]球形薄膜和[ZnCMC]TF聚合物纳米棒。模拟FTIR、XRD和CASTEP获得的光学性能与CMC和ZnCMC的实验研究结果高度吻合。基于光学特性分析，[ZnCMC]TF在太阳能电池和光电器件等应用领域具有良好前景。
作者： A. A. I. Abd-Elmageed，S. M. Ibrahim，A. Bourezgui，A. F. Al-Hossainy
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

合成并表征一种用于光电器件应用的新型羧甲基纤维素锌薄膜[ZnCMC]TF，并将模拟结果与实验发现进行对比。

研究成果

[ZnCMC]TF聚合物成功合成并进行了表征，在光电子应用方面展现出良好的光学性能。模拟结果与实验发现高度吻合，验证了所采用的理论模型。

研究不足

该研究聚焦于[ZnCMC]TF的合成与表征，未在实际光电器件中进行广泛的应用测试。模拟结果与实验结果的对比仅限于光学性能方面。

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