【摘要】超级电容器作为下一代新型储能器件,正被广泛开发应用于诸多领域。而作为超级电容器核心,电极材料也因此显得越发重要。电极材料中以赝电容电极材料具备更高的比电容,正成为当前研究热点。本论文主要开展基于Co、Mn基系列赝电容电极材料的结构调控与超级电容器性能研究,另外论文还包括了一部分氧化物纳米材料气体传感器性能方面的研究,其具体研究内容如下：(1)成功制备了厚度仅为50.5nm的C0304纳米片 […]

【摘要】质子交换膜(PEM)作为质子交换膜燃料电池(PEMFC)的核心部件在很大程度上决定了PEMFC性能的好坏。现在广泛应用于PEMFC的PEM是杜邦公司生产的Nafion膜。虽然Nafion膜具有高质子传导、化学稳定性好等优点，但它的质子传导强烈依赖膜内的水含量，高温时膜性能急剧下降，在作为直接甲醇燃料电池(DMFC)的PEM时燃料渗透严重，并且Nafion的生产过程复杂，造价昂贵。这些问题都 […]

【摘要】自从首次被发现以来,石墨烯作为一种二维材料就一直受到长时间的广泛关注。由于其能带具有的独特性质,石墨烯对未来的半导体材料具有划时代的意义。石墨烯和传统半导体的最主要区别在于费米面附近是否出现了狄拉克锥,因此石墨烯也被称为狄拉克材料。围绕石墨烯的研究开创了凝聚态物理的一个广阔新天地。我们从理论上研究了在不同环境下石墨烯的电子输运性质,包括Rashba自旋轨道耦合,拓扑能隙,不对称子格势以及库 […]

【摘要】以碳纳米管和石墨烯为代表的碳纳米材料由于在电子、光学、机械和化学方面特有的优异性能,在纳米电子学、光电子学、储氢材料、传感器和超级电容器方面具有极大的应用潜力。导电聚合物则无论在原始状态或掺杂后的金属导体状态都具有高储能容量、良好的导电性、氧化还原可逆性和环境稳定性,因此被广泛用于有机发光二极管、光电池、有机场效应晶体管、有机激光器、太阳能电池和超级电容器。导电聚合物与碳纳米材料复合可兼备 […]

【摘要】分子导体具有密度小、易于调节和改造的优点,其发展速度是非常惊人的。分子导体研究对象可分为电荷转移复合盐(主要是基于类似四硫富瓦烯及其衍生物等)、富勒烯金属盐、以及石墨烯和碳纳米管材料等。我们知道,多硫化合物,如四硫富瓦烯及其衍生物、以及1,2-二硫烯配合物等,作为多功能构筑基块已经被广泛地应用于超分子和材料化学领域,如磁性导体、磁性半导体、有机场效应管(FET)、分子内电荷转移的非线性光学 […]

【摘要】金是一种重要的材料,具有特殊的光、电性质和催化活性,近年来得到广泛的关注和越来越深入的研究。但金的价格昂贵,限制了其在很多领域中的应用。纳米材料的发展为高效利用金提供了一条行之有效的途径。特别是将金纳米材料与其他纳米材料复合,制备得到复合材料,不仅保持了金纳米材料原本的特殊性质,往往还带来许多其他的优点。导电高分子、有机硅纳米微球和官能化石墨烯在可与金复合的材料中,是表现突出的三类。探索简 […]

【摘要】石墨烯由于其新奇的理化性质,自发现之初一直备受关注,从石墨烯本身的力、热、光、电方面的研究,逐渐扩展为其衍生物与各种其他纳米材料复合物的研究。而金属纳米结构展现出与宏观大块物质和小分子以及其他纳米结构都完全不同的特有性质,如果将它与石墨烯结合起来会产生什么样的奇妙性质,又会带来怎样全新的应用,正是本篇论文研究的重点。本文着眼于石墨烯及其衍生物与金属纳米结构的相互作用,以复合物材料制备为基础 […]

【摘要】光催化技术是解决环境危机的有效途径,而TiO2光催化剂因为其化学性质稳定,廉价易得,催化活性高,受到了研究人员的广泛关注。但是TiO2是宽禁带半导体(Eg=3.2eV),对可见光的利用率不高,且光生电子-空穴容易复合,降低了光催化效率。目前寻找新型的光催化剂和拓展光催化剂的光响应区域成为一项非常有意义的研究,将是有效利用太阳能的关键所在。本课题主要利用新型碳材料石墨烯(graphene,G […]

【摘要】随着工业的快速发展,在全球范围内都不同程度地出现了环境污染问题,如大气污染、海洋污染、城市环境问题等。就我国的国情而言,主要的环境问题有以下几个方面：一是以大气颗粒物为主的城市空气污染,二是以有机物和重金属污染为主的水质污染,三是工业有毒的废弃物和生活垃圾对水、大气和土地的污染。要解决上述环境问题,对各种污染物进行分析和检测显然是必不可少的。因此,对污染物进行灵敏的检测引起了世界各国的普遍 […]

【摘要】作为正在迅速发展的技术领域之一,太赫兹(THz)技术目前在时域光谱、生物成像、高灵敏传感、高速通信等领域展现出了良好的应用前景。然而,该领域的进步正面临着高性能器件、材料匮乏的现状。能够有效调控太赫兹波的材料亟待研发。最近,越来越多的研究证明,有着优异光电性能的石墨烯材料具备调控太赫兹波的应用潜力。些基于石墨烯的太赫兹器件,例如电光、磁光、全光调制器,以及与等离子、堆叠多层、超材料结合的器 […]