低维光电纳米材料技术与应用

第1篇低维光电纳米材料的基本性能与制备方法1
第1章无机量子点2
1.1量子点定义2
1.2量子点分类2
1.3无机量子点的制备4
1.3.1制备方法概述4
1.3.2碳量子点的制备方法4
1.4量子点的物理性质7
1.5量子点的应用8
1.5.1量子点的主要应用领域8
1.5.2量子点的柔性显示应用9
1.6面临的重点技术挑战11
1.6.1在可调激光器应用领域面临的挑战11
1.6.2对量子点原子排列的精确操控12
参考文献12

第2章铯铅卤钙钛矿纳米晶的制备、改性与应用14
2.1铯铅卤钙钛矿纳米晶的调控原则14
2.2MHP量子点的制备方法15
2.2.1沉淀法15
2.2.2热注入法16
2.2.3问题与挑战18
2.3量子限制MHP量子点的制备方法19
2.3.1全无机QC MHP量子点的合成19
2.3.2有机-无机QC MHP量子点的合成20
2.3.3QC纳米线和钙钛矿纳米片的合成21
2.4量子限制MHP-NCs的光学性质22
2.4.1MHP量子点的尺寸相关激子能级结构和吸收截面22
2.4.2MHP量子点中尺寸相关的激子动力学24
2.5增强全无机钙钛矿量子点稳定性和耐用性的策略25
2.5.1概述25
2.5.2CsPbX3量子点的结构、合成及形态控制25
2.5.3表面配体修饰27
2.5.4二维掺杂和二维-三维结构改性策略31
2.6最新研究进展35
2.7应用37
2.7.1钙钛矿红外线光电探测器37
2.7.2钙钛矿量子点的光伏应用38
2.8未来展望39
参考文献39

第3章手性无机纳米材料的性质和应用41
3.1手性的概念41
3.2低维手性无机纳米材料42
3.2.1低维手性贵金属纳米材料43
3.2.2手性半导体纳米粒子45
3.3手性磁性纳米粒子52
3.4手性等离激元纳米材料52
3.4.1等离激元纳米结构52
3.4.2等离激元纳米结构的光学活性52
3.4.3等离激元纳米结构与手性分子的相互作用53
3.4.4手性等离激元纳米材料的研究进展54
3.5手性无机纳米材料的应用54
参考文献55

第4章手性有机-无机杂化金属卤化物的研究56
4.1手性有机-无机杂化金属卤化物概述56
4.2手性有机-无机杂化金属卤化物的设计方法58
4.2.1配体诱导58
4.2.2合成后手性配体交换59
4.2.3无机表面的手性扭曲59
4.2.4手性配体辅助再沉淀法60
4.3手性有机-无机杂化金属卤化物的制备实例60
4.3.1制备的物理原理60
4.3.2制备方法60
参考文献62

第5章二维材料63
5.1二维材料的概念63
5.2二维材料的制备方法65
5.2.1外延生长65
5.2.2水热法生长66
5.2.3液相剥离法66
5.2.4化学气相沉积法67
5.3二维材料的种类67
5.3.1石墨烯68
5.3.2二维层状过渡金属硫化物（TMDCs）69
5.3.3黑磷（BP）69
5.3.4单元素化合物家族（Xenes）70
5.3.5全无机二维铅卤钙钛矿Cs2PbI2Cl271
5.4二维材料的主要应用72
5.4.1电子/光电设备72
5.4.2电催化72
5.4.3电池73
5.4.4超级电容器73
5.4.5太阳能电池74
5.4.6光催化74
5.4.7传感器74
参考文献75

第6章柔性透明电极及其制备方法77
6.1柔性透明电极概述77
6.2柔性透明电极的制备方法78
6.3柔性透明电极薄膜的制备及其效果80
6.3.1柔性透明电极薄膜的制备80
6.3.2柔性透明银电极薄膜的性能81
参考文献82

第2篇光谱测试与光吸收原理83
第7章光谱测试原理84
7.1紫外-可见吸收光谱85
7.1.1分子结构与吸收谱线85
7.1.2紫外-可见吸收光谱原理85
7.1.3无机材料的紫外-可见吸收光谱86
7.1.4有机材料的紫外-可见吸收光谱88
7.2荧光分析原理89
7.2.1分子的激发与弛豫89
7.2.2荧光的激发光谱和发射光谱91
7.2.3有机化合物的荧光93
7.2.4无机物的荧光95
7.2.5二元配合物的荧光96
7.2.6原理应用——OLED的三线激发发光96
7.3手性材料的测量方法98
7.3.1圆偏振光的概念98
7.3.2圆偏振光的实现方式99
7.3.3圆偏振光的测量方法99
参考文献100

第8章元激发与光吸收原理101
8.1元激发原理101
8.1.1激子原理101
8.1.2等离子振荡原理102
8.2固体中的光吸收104
8.2.1固体光学常数间的基本关系104
8.2.2电介质、金属和半导体的光吸收原理104
参考文献106

第3篇低维光电材料的制备与研发107
第9章低维光电材料制备实验108
9.1实验一CdS和ZnO量子点的制备108
9.2实验二核壳结构量子点CdSe/CdS/ZnS的酸辅助制备110
9.3实验三碳量子点荧光材料的制备111
9.4实验四蓝光CdSe纳米片晶型调控的制备113
9.5实验五氧化硅包覆钙钛矿CsPbX3量子点的制备115
9.6实验六二氧化硅包覆AgInS2量子点纳米颗粒的制备117
9.7实验七无机纳米手性实验118
9.8实验八水热法制备二维碲纳米片119

第10章低维光电材料应用研发范例123
10.1QLED的喷墨技术攻关案例123
10.1.1喷墨打印设备123
10.1.2马兰戈尼流126
10.1.3毛细管运动和马兰戈尼流运动126
10.1.4有机溶剂的选择127
10.2钙钛矿薄膜的光电性能及其太阳能电池制备研究130
10.2.1研究思路130
10.2.2试剂及仪器131
10.2.3配体的性能132
10.2.4器件的制备步骤133
10.2.5位阻效应对器件性能的影响133
10.3柔性透明银纳米电极制备技术136
10.3.1制备方案136
10.3.2制备设备和原料137
10.3.3制备步骤137
10.3.4制备结果139
10.3.5结论140
参考文献140