- 标题
- 摘要
- 关键词
- 实验方案
- 产品
过滤筛选
- 2020
- 2019
- 2018
- 2017
- 2016
- 2015
- 2014
- 石墨烯
- 氧化石墨烯
- 石墨烯量子点
- 还原氧化石墨烯
- 太赫兹
- 光电探测器
- 化学气相沉积
- 纳米复合材料
- 光催化
- 二维材料
- Optoelectronic Information Science and Engineering
- Nanomaterials and Technology
- Materials Science and Engineering
- Physics
- Optoelectronic Information Materials and Devices
- Composite Materials and Engineering
- Polymer Materials and Engineering
- Applied Physics
- Electronic Science and Technology
- Chemistry
- Chinese Academy of Sciences
- Wuhan University of Technology
- University of Science and Technology of China
- Tohoku University
- Jiangsu University
- University of Electronic Science and Technology of China
- Southeast University
- Shenzhen University
- Ningbo University
- Sungkyunkwan University
-
采用ZnO作为中间电子收集层的混合量子点/石墨烯光电探测器中增强的电荷转移与响应度
摘要： 混合石墨烯（Gr）-量子点（QD）光电探测器结合了量子点的强光吸收特性与石墨烯的高迁移率，展现出超高光电响应度。量子点吸收光子并产生光生载流子，这些载流子通过石墨烯实现高效传输。典型的PbS-QD/石墨烯混合光电探测器通过将光生空穴从量子点转移至石墨烯（而光电子滞留在量子点中），形成光栅控机制，从而实现6×10? A W?1的响应度。然而尽管增益极高，这类体系的电荷收集效率低下，量子效率不足25%。本研究引入ZnO中间层（PbS-QD/ZnO/Gr），通过构建有效的p-n型PbS-ZnO结驱动电子向ZnO层迁移并最终进入石墨烯，使器件光电响应度较无ZnO体系提升近一个数量级。通过监测常规PbS-QD/Gr器件与含ZnO中间层的PbS-QD/ZnO/Gr器件在光照下费米能级的变化，证实了电荷向石墨烯的转移过程。这些成果提升了混合QD/Gr结构在光电器件中的应用潜力。
关键词： 硫化铅量子点、石墨烯、光电子学、氧化锌中间层
更新于2025-09-23 15:21:01
-
用于原位大气压光电子能谱的二维材料膜
摘要： 在真实工艺条件下探究催化剂界面发生的化学反应，是理性设计更优工业催化反应材料的关键?；肪逞沽射线光电子能谱技术直至近期仍受限于比大气压低两个数量级的压力范围。然而，基于二维材料的光电子透明膜的发展——这类薄膜既能维持巨大压差，其厚度又接近甚至低于光电子的非弹性平均自由程——如今使得大气压及以上压力区间的研究成为可能。本文阐述了这种基于薄膜的大气压光电子能谱技术的基本原理，在此背景下重点介绍了运用该技术开展实验时的关键设计理念与挑战。我们讨论了若干近期概念验证研究，并强调了该薄膜方法对反应条件下催化剂界面原位表征的潜力，同时指出了该领域当前面临的挑战与局限。
关键词： 大气压，X射线光电子能谱，原位光谱技术，石墨烯，反应池
更新于2025-09-23 15:21:01
-
Ag/αFe2O3-rGO新型三元纳米复合材料：合成、表征与光催化活性
摘要： 本研究通过简易的一锅水热法合成了不同氧化石墨烯（GO）含量的新型三元Ag/αFe2O3-rGO纳米复合材料。采用X射线衍射（XRD）、拉曼光谱、场发射扫描电子显微镜（FESEM）、能谱仪（EDX）、光致发光（PL）光谱和傅里叶变换红外光谱（FTIR）对材料进行了表征。结果表明，赤铁矿纳米颗粒和银纳米颗粒均匀负载于石墨烯表面。以刚果红染料溶液为模型污染物，在紫外光照射下考察了三元纳米复合材料及纯Ag/αFe2O3的光催化活性。当GO水溶液浓度为1.8 mg/ml时，该三元纳米复合材料展现出比纯Ag/αFe2O3及其他GO浓度复合材料更高的紫外光降解效率。研究发现，由于石墨烯含量影响了载流子复合速率、颗粒尺寸并增强了电荷转移能力，染料在纳米复合材料表面的吸附行为随之改变。结果表明，Ag/αFe2O3-rGO纳米复合材料可作为废水处理中降解刚果红染料的优异光催化材料，并提出了可能的刚果红降解光催化机理。
关键词： 三元纳米复合材料、光催化活性、石墨烯、Ag/αFe?O?-rGO
更新于2025-09-23 15:21:01
-
单层石墨烯上氢离子传输的电荷转移电阻模型与阿伦尼乌斯活化分析
摘要： 在嵌入Nafion的石墨烯|石墨烯|Nafion三明治结构的电化学氢泵电池中，测量了质子和氘离子跨单层石墨烯的传输速率随温度的变化关系。通过面积归一化的离子转移电阻获得石墨烯的离子传输速率，并以离子交换电流密度和标准异相离子转移速率常数进行解释。随后采用离子转移步骤的相遇预平衡模型，推导出质子或氘离子跨石墨烯传输这一基本微观步骤的速率常数。应用该速率模型解析质子与氘离子传输速率的变温数据，得到了石墨烯上基本离子传输步骤的活化能与指前因子：质子活化能Eact=48±2 kJ·mol?1（0.50±0.02 eV），氘离子Eact=53±5 kJ·mol?1（0.55±0.05 eV）。两者约5 kJ·mol?1的差值与O-H和O-D键振动零点能预期差异相符（尽管活化能数值存在不确定性）。质子与氘离子跨石墨烯传输的指前频率因子分别为8.3±0.4×1013 s?1和4.7±0.5×1013 s?1，这两个较大数值与Eyring-Polanyi方程预测的近单位传输系数情况相当。速率指前因子比值（H/D）为1.8，与O-H和O-D伸缩振动频率比1.3合理吻合。综合数据支持以下模型：质子与氘离子跨石墨烯传输主要是绝热过程，室温下传输速率差异主要源于活化能不同。
关键词： Nafion，质子传输，石墨烯，二维材料，氢泵送
更新于2025-09-23 15:21:01
-
低太赫兹透明石墨烯基吸收器
摘要： 提出了一种基于多层石墨烯/介质层压板（GLs）的新型透明无金属吸收器，适用于低太赫兹频段应用。该吸收器总厚度约70微米，由前匹配介质层、GL、介质间隔层和后置GL组成。层压结构为周期性排列的石墨烯片层，其间以50纳米厚聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）隔层分隔；匹配层与间隔层均为四分之一波长厚度且采用PET材料。GL被建模为具有面电阻Rs特性的均质等效单层（ESL）。研究提出创新解析方法，通过优化Rs值实现低吉赫兹或低太赫兹频段的电磁波高效吸收。采用不同Rs值计算了4THz范围内的吸收、反射及透射系数频谱，并考虑了PET基底上化学掺杂石墨烯单层的实际Rs值。所设计吸收器在1.1THz首谐振频率处呈现约0.8的峰值吸收系数，在1.5THz中心频率附近具有1.4THz带宽（反射系数低于-10dB）。通过光学矩阵理论计算表明，该吸收器在可见光全波段的光学透过率均超过86%。
关键词： 高达4太赫兹的吸收、反射和透射性能，低太赫兹透明吸收体，传输线法，石墨烯-聚对苯二甲酸乙二醇酯层压板，层压板有效介质模型，可见光范围的光学透过率
更新于2025-09-23 15:21:01
-
基于石墨烯覆盖的埋入式和脊形硅波导的宽带偏振不敏感振幅与相位调制器
摘要： 本文提出了四种易于制备的基于石墨烯的硅波导调制器，以克服基于石墨烯的调制器的强偏振依赖性。研究了两种新提出的结构（即两个基于石墨烯的埋入式硅波导以及两个标准脊形硅波导）在电信波长下的调制特性。结果表明，在特定波导宽度（高度恒定）下，幅度和相位调制明显变得与偏振无关。对于这些优化后的波导，TE和TM模式的幅度调制深度相等，精度达到。此外，在所提出的调制器中，TE和TM模式的有效模式指数（EMI）实部的最大变化彼此一致，具有极高的精度（）。该精度值远小于确认偏振不敏感相位调制的标准准则值。对于所提出的结构，平均调制深度（MD）和EMI实部的最大变化分别约为和。这意味着幅度和相位调制都具有较小的占位面积。此外，还研究了所有结构在所有光通信波长下的性能。即使不对在波长下设计的结构进行任何更改，仅在适当波长间隔下，这些结构也表现出偏振不敏感的行为。
关键词： 石墨烯、偏振不敏感、光调制器、埋入式波导、脊形波导
更新于2025-09-23 15:21:01
-
基于石墨烯的高斯随机多层结构的量子传输光谱
摘要： 光与物质的相互作用是一个非常活跃且极具吸引力的研究领域，也是基于光子产生、处理和存储的光子器件的基础。在本研究中，我们理论分析了由二氧化硅和二氧化钛两种不同介质板（中间夹有石墨烯）构成的一维光子晶体中电磁波的传播特性。虽然介质板的空间排布具有周期性，但我们通过采用具有特定标准差σ的高斯分布厚度引入了随机性。研究采用经典的传输矩阵法作为数学工具，主要目标是探究此类随机性如何改变光传输光谱及稳健光子带隙的形成机制。数值结果表明：对于给定入射角，两个最低频带隙对高斯分布的影响不敏感——这两个带隙分别源自石墨烯的存在效应和布拉格散射效应。数值结果还显示出透射率对标准差σ存在显著依赖性。更有趣的是，在横磁波情形下（入射角θ=60°），该系统可被调控至呈现接近1的透射系数，从而表现出完美透明介质的特性，这一特性具有重要技术应用价值。
关键词： 电磁波传播、光波传输、石墨烯、光子晶体、随机多层结构
更新于2025-09-23 15:21:01
-
人工智能算法实现工业级石墨烯表征
摘要： 目前尚无表征方法能快速完成工业规模生产的二维材料质量检测，这阻碍了二维材料在众多行业产品制造中的应用。本研究报道了一种人工智能辅助拉曼分析法，可无损快速检测厘米级石墨烯样品的质量。我们通过设计化学气相沉积法制备石墨烯，获得了两种厘米级样品：层间加岛状结构与逐层生长的石墨烯薄膜。基于这些样品，我们将无监督学习算法与自动化拉曼光谱技术相结合，将从层间加岛状与逐层生长石墨烯薄膜分别采集的20,250组和18,000组拉曼光谱精确聚类为五类和两类——每个聚类代表具有不同层数与堆叠顺序的石墨烯微区。例如根据拉曼特征峰可判定，逐层生长石墨烯薄膜中的两个聚类分别对应单层与双层石墨烯。该智能拉曼分析系统完全自动化（无需人工操作），具有极高可靠性（准确率达99.95%），且可推广至其他二维材料，为未来二维材料在各领域的工业化应用铺平了道路。
关键词： 无监督学习、石墨烯、二维材料、拉曼光谱
更新于2025-09-23 15:21:01
-
溶剂添加剂对钙钛矿太阳能电池中苝二酰亚胺二聚体薄膜形貌与传输性能的影响（以提升器件性能）
摘要： ??二酰亚胺衍生物（PDIs）因其优异的光电性能和低成本合成优势，成为有机-无机钙钛矿太阳能电池（PerSCs）中极具前景的非富勒烯电子传输材料。然而其易团聚的特性会显著影响薄膜形貌与传输性能。本研究通过溶剂添加剂工程提供了一种调控PDI形貌与传输性能的简便方法。我们考察了一系列溶剂添加剂（1,8-二碘辛烷、1-氯萘、1-苯基萘、1-甲基萘）对PDI二聚体（Bis-PDI-T-EG）薄膜形貌、传输特性及PerSCs光伏性能的影响。研究发现1-甲基萘（MN）是调控Bis-PDI-T-EG薄膜形貌与电学性能的最佳添加剂之一。采用优化后的Bis-PDI-T-EG + 0.05 v/v% MN电子传输层制备的PerSCs展现出14.96%的最高光电转换效率（PCE）。进一步添加0.05 wt%石墨烯与0.05 v/v% MN协同作用后，器件性能获得提升，最终实现15.11%的最大PCE值。
关键词： 溶剂添加剂、石墨烯、p-i-n结构、平面钙钛矿、苝二酰亚胺、太阳能电池
更新于2025-09-23 15:21:01
-
石墨烯纳米带Y型结的自组织行为
摘要： 借助我们的分子动力学模拟，我们旨在推动构建碳纳米结构网络的技术方法的兴起与发展。我们将研究石墨烯纳米带在Y型结点处的自组织行为，确定由平行纳米带完美形成纳米管Y型结点的条件，并探究石墨烯纳米光刻技术在纳米带网络与纳米管网络制备中的作用。我们的模拟结果同时表明实现纳米管网络具有可行性。
关键词： 分子动力学、纳米管、石墨烯、网络、纳米带、模拟
更新于2025-09-23 15:21:01