导读:本文包含了层状类钙钛矿论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:层状,钛矿,材料,结构,纳米,活性氧,陶瓷。
层状类钙钛矿论文文献综述
邓举青[1]（2019）在《钙钛矿与层状钙钛矿结构微波介质陶瓷研究——评《陶瓷矿物原料与岩相分析》》一文中研究指出"九秋风露越窑开,夺得千峰翠色来",瓷器无疑在中华民族上下五千年的无数文化瑰宝中留下浓墨重彩的一笔,甚至中国的英文名字China的由来都是因为瓷器。在十八世纪以前,欧洲人还不会制造瓷器,中国昌南(今景德镇)盛产精美的瓷器,大受欧洲人的喜爱,在欧洲属于奢侈品。因此将中国称为Chine,也就是瓷器的意思。陶瓷是陶器和瓷器的简称,常见的陶瓷材料有粘土、氧化铝、高岭土等。除了用作食器和装饰品外,陶瓷在科学技术的发展中也扮演着重要角色,在如今的文化科技中有各种创意的应用。钙钛矿和微波介质陶瓷都是炼(本文来源于《矿冶工程》期刊2019年05期）
陈彤[2]（2019）在《铋层状钙钛矿氧化物单晶纳米片的水热合成及多铁性能研究》一文中研究指出具有多参量调控和宽频谱响应的新型量子功能材料是量子科学新理论、新效应研究和新器件应用的重要载体,设计和制备新型量子功能材料是发展量子信息技术的关键一环。作为量子功能材料的成员之一,单相多铁材料的铁电性、磁性及磁电耦合效应使得在同一材料中同时实现“电控磁”和“磁控电”成为可能。并且,单相多铁材料也是研究晶格、电荷、轨道和自旋等的理想基质。然而,寻找室温单相多铁材料仍然具有很大的挑战性。最近,通式为Bi4Bin-3Fen-3-xCoxTi3O3n+3(BFCTO)的Aurivillius相氧化物被证明为一种潜在的单相多铁材料,其居里温度和奈尔温度远在室温之上。目前关于Aurivillius相多铁材料的研究已经取得了一定成就,但是仍然存在一些问题亟待解决和完善,如:当前的研究主要集中在陶瓷和薄膜上,性能独特的Aurivillius相纳米材料鲜有报导;有研究学者对掺杂Aurivillius相的本征铁磁性产生质疑,认为铁磁性来源于材料中微量的磁性杂相而非本征属性。针对这些问题,本论文以钴掺杂的四层Aurivillius相BFCTO为主要研究对象,利用水热法合成了Bi5FeTi3O15及Co掺杂的Bi5Fe0.9Co0.1Ti3O15纳米片,详细研究了生长机理,并在此基础上合成了Bi5Fe0.9Coo.iTi3O15单晶纳米片,在单个单晶纳米片中验证了其本征多铁性能。此外,还发现并合成了此材料体系中的多铁新成员—SmBi4FeTi3O15和SmBi5Fe2Ti3O18单晶纳米片。本论文的研究一方面为Aurivillius相纳米材料的可控合成提供指导,另一方面回答了关于掺杂Aurivillius相化合物中铁磁性是否为本征属性的争议,主要内容如下:第一章介绍了铁电体、铁磁体、多铁材料和磁电耦合效应的基本概念及单相多铁材料中铁电性和磁性共存的物理机制和两类典型代表(BiFeO3和TbMn03),并重点综述了近年来层状Aurivillius相多铁材料的研究进展及存在问题。第二章详细介绍了氧化物复合量子功能材料的先进表征技术,包括透射电子显微镜、扫描透射电子显微镜、振动样品磁强计、磁力显微镜、基于透射电镜的磁结构成像技术、铁电测试仪及压电响应显微镜,其中重点介绍了本论文中用于研究材料多铁性能的基于透射电镜的磁结构成像技术和压电响应显微镜。第叁章介绍了四层Aurivillius相化合物Bi5FeTi3O15及Co掺杂的纳米片的合成。我们利用水热合成法,通过对反应温度、时间,矿化剂种类及浓度,反应溶剂的调控,成功合成出了 Aurivillius相氧化物Bi5FeTi3O15和Bi5FeO.9Co0.1Ti3O15纳米片,它们呈现出规则的矩形形貌,边长500 nm左右,厚度100 nm左右。Bi5FeTi3O15在室温下主要呈现反铁磁性,在Bi5Fe0.9Co0.1Ti3O15纳米片中观察到了室温磁滞回线,其剩余磁化强度(2Mr)为0.55 emu/g,磁矫顽场(2Hc)为2600 Oe。室温下的介电常数和介电损耗随着频率的增加而降低。此外,通过详细的研究我们得知了Bi5Fe0.9Co0.1Ti3O15纳米片的水热形成机理,主要经历了下列过程:前驱体的团聚→Bi7Ti5-x-yFexCoyO21-δ纳米棒通过取向生长形成纳米片→通过奥斯瓦尔德熟化,形成Bi5Fe0.9Coo0.1Ti3O15纳米片。第四章介绍了四层Aurivillius相化合物Bi5Fe0.9Co0.1Ti3O15单晶片的合成及本征多铁性能。我们利用水热法成功制备了Bi5Fe0.9Co0.1Ti3O15单晶片并采用电子全息技术和压电响应力显微镜验证了其本征多铁性能。在电子全息照相图中,观察到了致密的等相线,闭合的磁通线使得相邻纳米片之间产生重要的磁相互作用,验证了其本征铁磁性。利用压电响应力显微镜,在单个单晶片中观察到了铁电畴,验证了其本征铁电性。此外,我们也研究了BFCTO粉体的磁学性能。室温下,剩余磁化强度(2Mr)、磁矫顽场(2Hc)和铁磁居里温度(TC)分别为0.43μB/f.u.,1.5 kOe 和 730.2 K。第五章介绍了利用水热法通过对OH-浓度的调控,成功合成了具有四层钙钛矿层的Aurivillius相氧化物SmBi4FeTi3O15和具有五层钙钛矿层的Aurivillius相氧化物SmBi5Fe2Ti3O18纳米单晶片,两者都呈现出Aurivillius相氧化物典型的片状形貌。我们进一步研究了它们的磁学性能。发现SmBi4FeTi3O15在室温下为顺磁性,而SmBi5Fe2Ti3O18具有室温铁磁性,其在300 K时的饱和磁化强度(2Ms)、剩余磁化强度(2Mr)和磁矫顽场(2Hc)分别为0.045 emu/g、0.016 emu/g及668 Oe。此外,SmBi5Fe2Ti3O18样品的饱和磁化强度和剩余磁化强度随着温度的降低一直增加,而磁矫顽场却先增加后降低。第六章介绍了表面活性剂辅助的水热法合成了Bi2WO6超薄纳米片及其光催化水分解性能并与体相Bi2WO6性能进行了对比。尽管由于量子尺寸效应导致Bi2WO6超薄纳米片的带隙增大了,其光催化水分解性能明显优于体相Bi2W06,单位质量的Bi2WO6超薄片在4小时内的平均产氢/产氧量分别为80.02 μmol·g-1·h-1/104.03μmol·g-1·h-1,高于体相Bi2W06的0/46.59μωol·g-1·h-1。通过一系列的测试表征,我们认为造成两者光催化性能巨大差异的原因有四点:ⅰ)Bi2WO6超薄纳米片大的比表面积使得其对紫外光的吸收更快也更高效;ⅱ)更负的导带底电势和更正的价带顶电势使得Bi2WO6超薄纳米片具有更强的氧化还原能力;ⅲ)Bi2WO6超薄纳米片中大量的氧空位及超薄的结构在表面产生了大量的吸附和催化反应的活性位点;ⅳ)Bi2WO6超薄纳米片内强的内建电场提供了光生载流子分离的驱动力并加速了它们从体相转移到表面的过程降低了复合概率。第七章为本论文的总结以及对未来工作的展望。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2019-05-01）
韩娜[3]（2019）在《金银合金纳米叁角盒对二维层状钙钛矿太阳电池和光电探测器的性能研究》一文中研究指出有机-无机杂化钙钛矿材料因其优异的光电性能及低廉的制作成本已成为目前光电领域的明星材料,在太阳电池、光电探测器等多个领域有着光明的应用前景。传统叁维钙钛矿材料的不稳定限制了其广泛应用,而二维层状钙钛矿材料由于加入了疏水的有机阳离子可视为对传统的“钙钛矿层”进行了纳米尺度的封装从而增加了材料的稳定性。在本论文中我们首先制备了基于二维层状钙钛矿(PEA)_2(MA)_2Pb_3I_(10)的太阳电池并研究了其性能。发现二维钙钛矿太阳电池的能量转化效率较低(约3.40%)。研究表明,将贵金属纳米颗粒掺杂在叁维钙钛矿、有机太阳电池中可以通过提高光吸收和激子解离率来提高能量转化效率(PCE)。这里,我们首次将二氧化硅包覆的金银合金纳米叁角盒(AuAgNPrisms@SiO_2)掺杂于二维层状钙钛矿器件中,并取得了良好的效果。与标准器件相比,掺入AuAg NPrisms@SiO_2器件的PCE增加34.1%,短电流密度(J_(sc))增加32.8%。实验结果表明,AuAgNPrisms@SiO_2的掺入不仅增加了活性层中的光吸收,而且还改善了(PEA)_2(MA)_2Pb_3I_(10)与PC_(61)BM界面处的激子解离。此外,AuAgNPrisms@SiO_2还可以改善(PEA)_2(MA)_2Pb_3I_(10)钙钛矿薄膜的结晶质量。并且制备的AuAgNPrisms@SiO_2掺入二维层状钙钛矿太阳电池比叁维钙钛矿电池稳定,并且在52%相对湿度下在空气环境中暴露288小时(12天)后,未封装的器件降解至其原始值的50%。接着将AuAg NPrisms@SiO_2掺入二维层状钙钛矿光电探测器,实验结果表明在-0.3 V的低驱动电压下在505 nm LED、强度为1.8 nW的光照下有14974.2%的EQE,R和D~*分别达到60.8 A/W和2×10~144 Jones,实现了弱光检测。通过在空穴传输层和二维层状钙钛矿活性层之间的界面处掺入AuAgNPrism@SiO_2,EQE、R和D~*在300 nm至750 nm的波长范围内明显增加。器件性能的提高归因于二维层状钙钛矿层中的吸收增强、激子解离率更高及界面处的电荷复合减少。这项工作提供了一种改善基于二钙钛矿的光电探测器和太阳电池性能的方法。(本文来源于《太原理工大学》期刊2019-05-01）
Iqra,Hameed[4]（2019）在《钙钛矿与层状钙钛矿结构微波介质陶瓷》一文中研究指出作为谐振器、滤波器、天线、波导等微波元件的关键材料,微波介质陶瓷在移动通讯、卫星通讯等微波通讯领域有着十分重要的应用。特别是5G移动通信技术的迅速发展,对具有超高Q值和近零谐振频率温度系数的中介电常数微波介质陶瓷提出了迫切的需求。本学位论文工作,系统研究了具有R-P结构的(Sr1-xCax)2Ti04和 Sr2[Ti1_x(A10.5Nb0.5)x]O4陶瓷以及具有钙钛矿结构的CaTi1-x(Al0.5Nb0.5)x03陶瓷的结构和微波介电性能,获得如下结论:(1)使用标准固相反应法合成了(Sr1-xCax)2TiO4(0≤x≤0.15)陶瓷。在x=0~0.15组分范围内获得了空间群I4/mmm的四方Ruddlesden-Popper(R-P)(Sr1-xCax)2TiO4固溶体,只在x≥0.10时检测到少量Sr3Ti207第二相。在该陶瓷中,介电常数εr和谐振频率温度系数τ∫随着x增加均先降低后增加,而品质因子Qf初始时轻微下降而在x≥0.10快速下降。在x=0.075时获得微波介电性能的最佳组合:εr=39.3,Qf=93,550 GHz,τf=119ppm/℃。其中,在Sr2Ti04陶瓷中用Ca2+取代Sr2+导致B位价键增强,谐振频率温度系数获得了显着提高(从140 ppm/℃ to 119 ppm/℃。(2)使用标准固相反应法合成了Sr2[Ti1-x(Al0.5Nb0.5)x]O4(x=0,0.10,0.25,0.30,0.5)陶瓷。在所研究的整个成分范围获得了空间群为I4/mmm的四方R-P结构Sr2[Ti1-x(Al0.5Nb0.5)x]O4固溶体,当x≥0.25时存在少量的第二相Sr3Ti207(1-2wt%)。随着x增加,由于其共价键增强,Sr2[Ti1-x(Al00.5Nb0.5)x]O4陶瓷的谐振频率温度系数τ∫从132 ppm/℃改善为14pmm/℃。同时,获得了高而稳定的Qf值(尽管开始时稍有下降),Qf值的变化趋势取决于填充率和微观结构。随着x增加,介电常数εr.则线性下降。在x=0.50时获得了最佳微波介电性能组合:εr.=25.1,Qf=77,580 GHz,τf=14 ppm/℃。这类陶瓷有望成为不含Ta等贵金属元素的超高Q值的微波介质陶瓷的候选材料。(3)使用标准固相反应法合成了CaTi1-x(Al0.5Nb0.5)xO3(x=0,0.025 0.10,0.15,0.30,0.45)陶瓷。在所研究的整个组分范围内成功获得空间群为Pbnm的正交结构CaTi1 x(Al0.5Nb0.5)xO3固溶体。谐振频率温度系数τf和介电常数εr随着x增加近乎线性下降,而Qf值随着x值增加持续增大。其中介电常数降低至55.1,而τf从750 ppm/℃(x=0)被调控至近零(5 ppm/℃)。Qf则从1 1,500 GHz显着提高到49,700 GHz。在x=0.45时获得优异的微波介电性能组合:εr.=55.1,Qf=49,700 GHz,τf=5ppm/℃。该陶瓷具有在无线通讯系统中的实用潜力。(本文来源于《浙江大学》期刊2019-04-25）
王琦[5]（2019）在《基于乙基溴化胺的天蓝色层状及绿色钙钛矿发光器件研究》一文中研究指出有机金属卤化物钙钛矿由于具有溶液可加工性、发光量子产率高、激子结合能大和带隙可调性等优良特性,在发光领域得到了广泛的研究。目前,钙钛矿发光器件研究主要集中在绿光和红光器件上,蓝光器件作为显示器件不可或缺的组成部分,研究工作还比较少。在蓝色发光器件中,一种是采用Cl~-或Br~-/Cl~-混合阴离子高带隙钙钛矿材料作为发光层,器件的外量子效率较低;另一种则是采用制备低维钙钛矿结构如量子点和量子片,利用量子尺寸效应来提高激子束缚能并使发光光谱蓝移。本论文主要研究合成甲基胺(CH_3NH_3B_r)和乙基胺(C_2H_5NH_3B_r)混合阳离子钙钛矿材料来制备发光材料,通过调节甲基胺和乙基胺之间的摩尔比例来制备蓝色发光器件,提高钙钛矿蓝色发光器件的外量子效率,使器件的发光效率和稳定性均得到提高。在此基础上,通过进一步精细调节混合阳离子之间摩尔比例,以提高绿色发光器件的外量子效率和功率效率。同时,为了进一步提高器件效率和器件寿命,本论文利用钝化剂苯基甲胺(PMA)降低器件样品的缺陷密度和抑制水分的进入,研究有无钝化剂(PMA)对发光器件的外量子效率、PL瞬态寿命以及光致发光量子产率的影响。本论文主要研究了基于乙基溴化胺(EAPbBr_3)材料的天蓝色层状钙钛矿发光器件及高效率绿色发光器件,主要包括以下几个方面:(1)制备(MABr+EABr)和PbBr_2摩尔比例固定为1:1.5,其中MABr和EABr摩尔比例分别是1:1和1:1.3的样品。相较于CH_3NH_3PbBr_3样品,1:1的钙钛矿的样品衍射图与其非常相似,表明Pero有限地掺入了EA阳离子,但1:1钙钛矿样品衍射峰强度降低,半峰宽变宽,这反映1:1的钙钛矿样品的结晶度降低;1:1.3的钙钛矿样品衍射峰相对于C_2H_5NH_3PbBr_3的衍射峰向更高的方向移动,这与不同尺寸的MA和EA阳离子有关。1:1的钙钛矿样品晶粒尺寸减小,这可能是由于大基团溴化胺对晶体生长具有阻碍作用,并且这与XRD测量结果相一致。研究结果显示,1:1.3的钙钛矿样品的晶粒尺寸随着EABr摩尔比例增大而增大,这是由于MABr的配位作用,在前驱体溶液中形成了小的胶粒。通过原子力显微镜测量样品,所有样品均表现出相对光滑连续的形貌,样品的均方根粗糙度值随着乙基溴化铵(EABr)的加入先是从9.5纳米降低到7.7纳米,然后随着EABr摩尔含量的进一步增加而增加到12.3纳米。AFM测量结果与扫描电子显微镜测量结果一致。由于乙基溴化铵的有效钝化作用,等摩尔乙基溴化铵的加入使发光强度提高了5倍,有利于提高绿色钙钛矿发光器件的外量子效率(EQE)。值得关注的是,蓝色层状钙钛矿发光器件在100 cd/m~2下的最大EQE为2.6%,功率效率为1 lm/w,比以前报道的类似器件有了很大的改进。(2)制备甲基胺和乙基胺混合阳离子钙钛矿材料,进一步研究PbBr_2/(MABr+EABr)摩尔比为1:1.2,MABr/EABr摩尔比分别为1:0,5:1,2:1和1:2。与MAPbBr_3相比,5:1,2:1和1:2样品(100)衍射峰逐渐向小角度方向移动,反映有效引入较大的EA阳离子至叁维钙钛矿晶格导致晶格常数增加,(100)衍射峰峰值减小,1:2样品(100)衍射峰发生劈裂反映加入高浓度EABr导致材料在一定程度上发生相分离。样品的发光波长可以通过改变阳离子摩尔比例进行调节。制备的器件结构为ITO-PSS:PEDOT-Pero-TmPyPB-CsF-AL。采用该结构制备的绿色发光器件2:1的最大外量子效率为6.9%,功率效率为23 lm/W,色度为(0.175,0.768)。(3)在PbBr_2/(MABr+EABr)摩尔比例为1:1.2,MABr/EABr摩尔比例2:1的绿色发光器件的基础上进行进一步的优化,研究添加钝化剂PMA的含量对2:1绿色发光样品器件性质的影响,分析器件的薄膜表面形貌(SEM)、晶体结构(XRD)、光致发光(PL)和电致发光(EL)等性质的影响。比较钝化剂PMA比例为0.01%对2:1器件效率以及性能的改善,以及电流、电压和亮度之间的变化。通过SEM可以看出,随着钝化剂PMA含量的增加,pero样品的晶粒尺寸减小。添加钝化剂PMA的pero与2:1的pero样品的XRD衍射图相似。我们比较添加钝化剂PMA和无钝化剂的原器件的电流、亮度、光致发光等测量结果,添加钝化剂PMA比原器件的发光量子产率提高至53.92%,电流变小,器件发光效率显着提高近1.5倍。这可能与器件的缺陷密度降低和抑制水分的进入有关,通过进一步限制电荷移动,从而提高辐射复合效率。制备的器件结构为ITO-PSS:PEDOT-Pero-PMA-TmPyPB-CsF-AL。添加钝化剂PMA的2:1器件发光器件最好约为42.5cd A~(-1)。最大荧光量子产率为52.94%及最大外量子效率为11.36%。(本文来源于《西南大学》期刊2019-04-01）
李宜[6]（2019）在《类钙钛矿和层状锑基氧化物的热电特性及输运机制》一文中研究指出热电材料能够直接将热能转化为电能,同时也可以利用电力来控制温度。热电器件在太空探索和半导体制冷领域都有广泛的应用,近年来也被认为在废热回收领域中具备潜力。高性能热电材料需要具备高的电导率,大的Seebeck系数值和低的热导率。这叁个参数相互耦合,难以同时优化。对电学性能来说,优化的方案有很多种,例如载流子浓度调控和能带结构工程。但是调控晶格热导率却相对较为困难。在材料中引入新的散射机制是目前唯一能够有效降低晶格热导率的方案,但这也通常需要牺牲材料部分的导电性能。因此,热电研究者常常会选择一些具有本征低热导率的材料作为母体来进行热电研究。基于上述的观点,本论文一开始选择了铌酸锶钡(strontium barium niobate,SBN)进行热电研究。由于铌酸锶钡具有复杂的晶格结构,因此具备本征的低热导率。此外,铌酸锶钡在经过氧还原之后也具有良好的导电性,有望实现高热电性能。本文通过实验结合第一性原理计算对铌酸锶钡的热电特性进行了研究。结果表明,铌酸锶钡的电学输运性质遵循Anderson局域理论。铌酸锶钡中的极化区域作为材料体系中无序的来源之一,同时也对降低热导率起到了重要的作用。铌酸锶钡热电性质的强各向异性是由氧空位引起的。通过调控组分和微结构,铌酸锶钡的热电优值达到了 0.35,相比母体材料增长了将近一倍。然而,这一数值仍然远低于理论预期值。这是由于两部分因素引起的,一方面是因为极化区域的边界对声子的散射在高温区减弱,导致晶格热导率升高。另一方面则是由于电子的局域化阻碍了导电,导致了铌酸锶钡热电性能的降低。电子局域化对材料的热电性能有不利的影响,也经常出现在除了铌酸锶钡之外的其他热电材料中。因此,对电子局域化的机理进行研究具有重要意义。本文接下来选择了叁种具有电子局域化现象的类钙钛矿型热电材料(SBN,CaMnxNb1-xO3和SrTi1-xNbxOxO3-δ),利用第一性原理计算,从电子态的空间和能量分布的角度对其电子局域化现象进行了研究。结果表明,铌酸锶钡的电子局域化是由于其复杂的晶格结构导致的。相邻的Nb原子的4d电子态的能级分布在不同的能量区间,导致其导带底电子的局域化。CaMnxNb1-xO3的载流子局域化是由于Mn的3d电子态和掺杂的Nb的4d电子态的能级不同导致。SrTi1.xNbxO3-δ中的局域化机制和以上两种都不相同,其电子局域化是由Nb掺杂和氧空位共同导致的。此外还发现,引入Sr空位可以有效地实现退局域化。从以上的结果来看,铌酸锶钡的载流子很难实现退局域化,这是由于其局域化的来源是本征的。接下来本文选择了具有简单晶格结构的ZrCuSiAs型Sb氧化物进行研究来避免电子局域化。这种材料具有二维层状晶格结构,因此也有低的本征热导率。本文基于第一性原理计算和半经典的玻尔兹曼理论,对LnTSbO(Ln= La-Gd and T= Zn,Mn)的热电性质进行了研究。结果表明,LnTSbO的价带顶具有轻重带简并的结构,导带底具有多能谷结构。n型LnTSbO的热电性质是由其不同能谷之间的能级差决定的。LnZnSbO能级差值随着Ln离子半径的增加而线性增加。这样,LnZnSbO的热电性质就可以通过改变镧系元素而有效调控。LnZnSbOO(Ln=Ce-Nd)具有较好的热电性能。NdZnSbO的n型掺杂(F掺杂)和p型掺杂(Sr、Ba、Ag、Cu掺杂)计算的结果表明,F掺杂主要起电子施主作用,为NdZnSbO提供电子作为载流子。Sr、Ba、Ag、Cu掺杂不仅起到电子受主作用,为NdZnSbO提供空穴作为载流子,而且对NdZnSbO价带顶的能带结构产生影响,使价带顶能带在X点发生退简并,并在Z点色散性变弱。总的来看,重掺杂有利于n型NdZnSbO获得较高的功率因子,轻掺杂有利于p型NdZnSbO获得较好的热电性质。(本文来源于《山东大学》期刊2019-03-31）
向金茅[7]（2018）在《有机-无机层状钙钛矿的结构及光电性能的模拟计算》一文中研究指出层状钙钛矿结构和能隙的可调性和钙钛矿材料在水环境下的不稳定性是研究热点,本文针对(C_4H_9NH_3)_2SnI_4层状钙钛矿有机元碳链长短和有机元部分掺杂Cs~+对结构以及结构的带隙的影响以及(CH_3NH_3)_4SnI_6钙钛矿团簇分子吸附单个和多个水分子的微观机理展开研究。首先构建(C_4H_9NH_3)_2SnI_4层状模型,基于第一性原理计算了(C_4H_9NH_3)_2SnI_4有机元发生变化后的结构、能隙、电子密度和态密度,可以得到结论:(C_4H_9NH_3)_2SnI_4钙钛矿有机元碳链变化后仍为直接能隙半导体,有机元碳链越长,SnI_6八面体内的偏转越大,八面体间的偏转越小,钙钛矿的能隙越小,光电效率越高。钙钛矿有机元的变化对钙钛矿的能隙大小并没有直接影响,有机元碳链的长度会影响有机元的氨基头与无机元中的I~-之间氢键的大小,进而影响SnI_6八面体间的偏转,从而间接影响带隙的大小;八面体间的偏转可以用Sn-I-Sn键来表征,Sn-I-Sn键越大,SnI_6八面体在a-b平面内的偏转减小,钙钛矿的带隙越小。进而将(C_4H_9NH_3)_2SnI_4钙钛矿模型有机元不同比例地替换为Cs~+,然后进行结构优化和能带计算,可以得到结论:(C_4H_9NH_3)_2SnI_4钙钛矿有机元掺杂Cs~+后仍为直接能隙半导体,掺杂Cs~+的比例越高,SnI_6八面体在a-b平面内的偏转越小,钙钛矿的能隙越小。钙钛矿的有机元掺杂Cs~+会影响会影响该氢键数量,进而影响SnI_6八面体内结构的变化和八面体间的偏转,从而间接影响带隙的大小。有机元掺杂Cs~+时,Cs~+在结构中的摆放位置情况也会影响结构的对称性,从而影响钙钛矿的能隙。在所有的掺杂结构中,等比掺杂上下同侧的(C_4H_9NH_3)CsSnI_4的结构具有较好的对称性,能隙也较小。同时,构建(CH_3NH_3)_4SnI_6钙钛矿团簇模型,基于量子化学理论对单个和多个水分子在(CH_3NH_3)_4SnI_6钙钛矿团簇上的多种吸附构型进行结构优化、能量计算、独立梯度模型分析和分子中的原子理论分析,可以得到结论:钙钛矿团簇能较为稳定的吸附单个或多个水分子,钙钛矿团簇与水分子间相互作用的数目越多,吸附构型的稳定性越高,其稳定性也与钙钛矿团簇与水分子间相互作用类型有关,两个水分子之间比一个氨基头与一个水分子的相互作用稍强,两个氨基头与同一个水分子之间的相互作用最弱。钙钛矿团簇吸附多个水分子时,较易形成氨基头与水分子组成的环状结构。水分子与钙钛矿团簇模型间或水分子间的相互作用均属于氢键,并存在范德华力。(本文来源于《华北电力大学》期刊2018-12-01）
林珠妹,傅平[8]（2018）在《具有黄光发射的有机-无机层状钙钛矿材料的合成》一文中研究指出通过溶液法,合成了一种有机-无机杂化钙钛矿材料[C6H10(NH2)3]2Pb2Br8(H2O)(1)。单晶衍射分析表明,该化合物存在两种不同的Pb原子,一种Pb原子与六个Br原子相连形成了典型的八面体,一种Pb原子与五个Br原子及一个配位水分子形成了扭曲的八面体,两种八面体通过共顶点Br相连接形式了无机阴离子层。有机胺阳离子分布在层与层之间,该化合物具有典型的有机-无机杂化层状钙钛矿结构,表现出特征的二维量子限域效应,该化合物具有很好的光致发光性能,其发射峰位于566 nm,表现出很强的宽光谱黄光发射,量子产率为1. 2%。研究发现该发光来源于八面体结构扭曲引起的激子自捕获。(本文来源于《人工晶体学报》期刊2018年11期）
韩娜,冀婷,崔艳霞,李国辉,张恒康[9]（2019）在《二维层状钙钛矿材料及其应用研究进展》一文中研究指出介绍了二维层状钙钛矿材料的晶体结构及其基本光电特性;总结了二维层状钙钛矿材料在太阳电池、发光二极管、光电探测器等领域的最新应用;指出该类材料目前存在的主要问题和发展前景,以期为高性能二维层状钙钛矿光电器件的设计和制备提供参考。(本文来源于《激光与光电子学进展》期刊2019年07期）
孟庆洁[10]（2018）在《层状钙钛矿氧化物催化氧化挥发性有机污染物的反应特征与性能优化》一文中研究指出作为细颗粒物与臭氧的前体物,挥发性有机物(VOCs)的排放控制是当前大气污染防治工作的重点。国内的工业源有机废气组成复杂,在医药、钢铁烧结等行业多见含氯组分,大部分行业的废气含水量高,且催化燃烧过程中易因工况波动导致催化剂遭受高温热冲击,因此,提高催化剂的抗高温与抗氯抗水性能是当前研究工作的热点。本文基于具有良好热稳定性的层状钙钛矿开展了 VOCs催化氧化反应特征及催化剂改性研究,考察了其对典型VOCs(如苯系物、烷烃及氯代烷烃)的催化氧化性能及抗氯抗水能力。本文首先以镍基RP层状钙钛矿为模型,考察了其层状结构中的氧物种特征,发现具有无限钙钛矿层的LaNiO3拥有丰富的表面氧和良好的低温氧化还原性能，岩盐层与单钙钛矿层交错的La2NiO4仅拥有大量迁移性优异的间隙氧原子,而兼具岩盐层与多钙钛矿层结构的La4Ni3O10同时保持了 一定数量的吸附氧和良好的近表面晶格氧移动性。基于上述特征,本文随后分别以甲苯与甲烷作为苯系物与烷烃催化氧化的反应探针,分析了层状钙钛矿参与催化氧化过程的活性氧物种种类。结果表明,LaNiO3有利于苯系物类催化氧化反应(以表面反应为主)的进行,La4Ni3O10)利于烷烃类催化氧化反应(以界面反应为主)的进行,La2NiO4在苯系物及烷烃催化氧化中的活性均不理想。相关研究证明了化学吸附氧与近表面晶格氧分别是甲苯和甲烷催化反应的活性氧物种,而间隙氧原子本身没有反应活性。在二氯甲烷(DCM)的催化氧化中,本文明确了酸性与近表面晶格氧移动性对DCM催化性能的影响;选用锰基RP层状钙钛矿为催化剂,并采用表面磷酸化处理实现了提高催化剂比表面积、增加酸性位点以及提升低温氧化还原性能的目的,有效改善了催化剂对DCM的吸附与深度氧化性能。最后,基于无水条件下催化剂的失活研究发现,丰富的羟基和优异的晶格氧移动性有效提高了磷酸化催化剂的脱氯能力和稳定性。在富水条件下,高浓度水汽抑制了磷酸化锰基层状钙钛矿的氯中毒,显着提升了其对DCM的催化氧化活性,反应温度较之改性前下降了约130℃；将水汽浓度进一步增加至10vol%时,其催化活性未发生明显变化,表现出较强的抗水性能。本文通过上述研究明晰了类钙钛矿型催化剂中参与VOCs催化氧化反应的主要活性氧物种;基于多层钙钛矿结构,构建了磷酸盐-类钙钛矿的复合催化体系,在高湿环境下有效降低了其催化DCM的反应温度,并增强了其抗氯抗水性能,为催化剂的优化设计和类钙钛矿型催化材料的应用提供了实验及理论依据。(本文来源于《浙江大学》期刊2018-08-30）
层状类钙钛矿论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
具有多参量调控和宽频谱响应的新型量子功能材料是量子科学新理论、新效应研究和新器件应用的重要载体,设计和制备新型量子功能材料是发展量子信息技术的关键一环。作为量子功能材料的成员之一,单相多铁材料的铁电性、磁性及磁电耦合效应使得在同一材料中同时实现“电控磁”和“磁控电”成为可能。并且,单相多铁材料也是研究晶格、电荷、轨道和自旋等的理想基质。然而,寻找室温单相多铁材料仍然具有很大的挑战性。最近,通式为Bi4Bin-3Fen-3-xCoxTi3O3n+3(BFCTO)的Aurivillius相氧化物被证明为一种潜在的单相多铁材料,其居里温度和奈尔温度远在室温之上。目前关于Aurivillius相多铁材料的研究已经取得了一定成就,但是仍然存在一些问题亟待解决和完善,如:当前的研究主要集中在陶瓷和薄膜上,性能独特的Aurivillius相纳米材料鲜有报导;有研究学者对掺杂Aurivillius相的本征铁磁性产生质疑,认为铁磁性来源于材料中微量的磁性杂相而非本征属性。针对这些问题,本论文以钴掺杂的四层Aurivillius相BFCTO为主要研究对象,利用水热法合成了Bi5FeTi3O15及Co掺杂的Bi5Fe0.9Co0.1Ti3O15纳米片,详细研究了生长机理,并在此基础上合成了Bi5Fe0.9Coo.iTi3O15单晶纳米片,在单个单晶纳米片中验证了其本征多铁性能。此外,还发现并合成了此材料体系中的多铁新成员—SmBi4FeTi3O15和SmBi5Fe2Ti3O18单晶纳米片。本论文的研究一方面为Aurivillius相纳米材料的可控合成提供指导,另一方面回答了关于掺杂Aurivillius相化合物中铁磁性是否为本征属性的争议,主要内容如下:第一章介绍了铁电体、铁磁体、多铁材料和磁电耦合效应的基本概念及单相多铁材料中铁电性和磁性共存的物理机制和两类典型代表(BiFeO3和TbMn03),并重点综述了近年来层状Aurivillius相多铁材料的研究进展及存在问题。第二章详细介绍了氧化物复合量子功能材料的先进表征技术,包括透射电子显微镜、扫描透射电子显微镜、振动样品磁强计、磁力显微镜、基于透射电镜的磁结构成像技术、铁电测试仪及压电响应显微镜,其中重点介绍了本论文中用于研究材料多铁性能的基于透射电镜的磁结构成像技术和压电响应显微镜。第叁章介绍了四层Aurivillius相化合物Bi5FeTi3O15及Co掺杂的纳米片的合成。我们利用水热合成法,通过对反应温度、时间,矿化剂种类及浓度,反应溶剂的调控,成功合成出了 Aurivillius相氧化物Bi5FeTi3O15和Bi5FeO.9Co0.1Ti3O15纳米片,它们呈现出规则的矩形形貌,边长500 nm左右,厚度100 nm左右。Bi5FeTi3O15在室温下主要呈现反铁磁性,在Bi5Fe0.9Co0.1Ti3O15纳米片中观察到了室温磁滞回线,其剩余磁化强度(2Mr)为0.55 emu/g,磁矫顽场(2Hc)为2600 Oe。室温下的介电常数和介电损耗随着频率的增加而降低。此外,通过详细的研究我们得知了Bi5Fe0.9Co0.1Ti3O15纳米片的水热形成机理,主要经历了下列过程:前驱体的团聚→Bi7Ti5-x-yFexCoyO21-δ纳米棒通过取向生长形成纳米片→通过奥斯瓦尔德熟化,形成Bi5Fe0.9Coo0.1Ti3O15纳米片。第四章介绍了四层Aurivillius相化合物Bi5Fe0.9Co0.1Ti3O15单晶片的合成及本征多铁性能。我们利用水热法成功制备了Bi5Fe0.9Co0.1Ti3O15单晶片并采用电子全息技术和压电响应力显微镜验证了其本征多铁性能。在电子全息照相图中,观察到了致密的等相线,闭合的磁通线使得相邻纳米片之间产生重要的磁相互作用,验证了其本征铁磁性。利用压电响应力显微镜,在单个单晶片中观察到了铁电畴,验证了其本征铁电性。此外,我们也研究了BFCTO粉体的磁学性能。室温下,剩余磁化强度(2Mr)、磁矫顽场(2Hc)和铁磁居里温度(TC)分别为0.43μB/f.u.,1.5 kOe 和 730.2 K。第五章介绍了利用水热法通过对OH-浓度的调控,成功合成了具有四层钙钛矿层的Aurivillius相氧化物SmBi4FeTi3O15和具有五层钙钛矿层的Aurivillius相氧化物SmBi5Fe2Ti3O18纳米单晶片,两者都呈现出Aurivillius相氧化物典型的片状形貌。我们进一步研究了它们的磁学性能。发现SmBi4FeTi3O15在室温下为顺磁性,而SmBi5Fe2Ti3O18具有室温铁磁性,其在300 K时的饱和磁化强度(2Ms)、剩余磁化强度(2Mr)和磁矫顽场(2Hc)分别为0.045 emu/g、0.016 emu/g及668 Oe。此外,SmBi5Fe2Ti3O18样品的饱和磁化强度和剩余磁化强度随着温度的降低一直增加,而磁矫顽场却先增加后降低。第六章介绍了表面活性剂辅助的水热法合成了Bi2WO6超薄纳米片及其光催化水分解性能并与体相Bi2WO6性能进行了对比。尽管由于量子尺寸效应导致Bi2WO6超薄纳米片的带隙增大了,其光催化水分解性能明显优于体相Bi2W06,单位质量的Bi2WO6超薄片在4小时内的平均产氢/产氧量分别为80.02 μmol·g-1·h-1/104.03μmol·g-1·h-1,高于体相Bi2W06的0/46.59μωol·g-1·h-1。通过一系列的测试表征,我们认为造成两者光催化性能巨大差异的原因有四点:ⅰ)Bi2WO6超薄纳米片大的比表面积使得其对紫外光的吸收更快也更高效;ⅱ)更负的导带底电势和更正的价带顶电势使得Bi2WO6超薄纳米片具有更强的氧化还原能力;ⅲ)Bi2WO6超薄纳米片中大量的氧空位及超薄的结构在表面产生了大量的吸附和催化反应的活性位点;ⅳ)Bi2WO6超薄纳米片内强的内建电场提供了光生载流子分离的驱动力并加速了它们从体相转移到表面的过程降低了复合概率。第七章为本论文的总结以及对未来工作的展望。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
层状类钙钛矿论文参考文献
[1].邓举青.钙钛矿与层状钙钛矿结构微波介质陶瓷研究——评《陶瓷矿物原料与岩相分析》[J].矿冶工程.2019
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[5].王琦.基于乙基溴化胺的天蓝色层状及绿色钙钛矿发光器件研究[D].西南大学.2019
[6].李宜.类钙钛矿和层状锑基氧化物的热电特性及输运机制[D].山东大学.2019
[7].向金茅.有机-无机层状钙钛矿的结构及光电性能的模拟计算[D].华北电力大学.2018
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