新型二维材料CaP 3 的制备及其电学性能研究

发布时间：2022-07-02 16:32

　　二维材料在电学领域表现出了优异的性能,从而引起国内外科研工作者的青睐。金属磷化物种类丰富,零维及一维形貌的金属磷化物在电学、催化和储能等领域已表现出了优异的性能,而关于其二维形貌却受到合成困难等因素的限制而鲜有报道。在金属磷化物中,富磷-金属磷化物由于磷含量高,是一种重要的功能材料,然而由于其热稳定性差,目前较难合成。本工作提供一种新的途径,实现了一种新型二维富磷-金属磷化物CaP3的制备。对其结构、稳定性和电学性能进行了研究,结果表明其在电学领域具有良好的应用前景。具体结果如下:1.首次将氧化还原法应用于二维金属磷化物的合成中。实现了由非层状前驱体Ca3P2制备二维材料CaP3,同时对该反应的机理进行了深入探究,指出该实验的关键在于将反应速率变慢,在钙离子溶出过程中,周边P原子将部分电子转移给环境中的质子,并互相结合形成带负电的二维多聚态P。同时这部分带负电的多聚态P会留住某些距离较近的钙离子,从而形成CaP3。离二维多聚态P较近的钙离子被留住,距离较远的钙离子被缓慢溶出,从而实现了对非层状材料的“剥层”,制备得到二维CaP3。2.成功制备出新型二维富磷-金属磷化物CaP3,对其晶体... 

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 前言
    1.2 二维纳米材料
        1.2.1 二维纳米材料的分类
            1.2.1.1 单质类二维材料
            1.2.1.2 化合物类二维材料
        1.2.2 二维纳米材料的制备
            1.2.2.1 自下而上法
            1.2.2.2 自上而下法
            1.2.2.3 氧化还原法
    1.3 金属磷化物
        1.3.1 富金属-金属磷化物和单磷-金属磷化物
        1.3.2 富磷-金属磷化物
    1.4 本论文的选题思路及研究内容
        1.4.1 本论文的选题思路
        1.4.2 论文研究内容
第二章 二维CaP_3的制备和表征
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验材料和实验仪器
        2.2.2 实验方法
        2.2.3 表征方法
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 合成机理探究
        2.3.2 有机溶剂的选取
        2.3.3 不同H_2O比例的影响
    2.4 本章小结
第三章 二维CaP_3的电学性能研究
    3.1 引言
    3.2 二维CaP_3的稳定性
        3.2.1 实验部分
            3.2.1.1 酸碱性稳定性
            3.2.1.2 高温稳定性
        3.2.2 结果与讨论
    3.3 二维CaP_3的能带研究
        3.3.1 实验部分
        3.3.2 结果与讨论
    3.4 二维CaP_3薄膜的电学性能
        3.4.1 实验部分
            3.4.1.1 霍尔系数测试方法
            3.4.1.2 电阻率测试方法
        3.4.2 结果与讨论
            3.4.2.1 薄膜厚度测试
            3.4.2.2 霍尔效应测试
            3.4.2.3 电阻率测试
    3.5 本章小结
第四章 结论
参考文献
研究成果及发表的学术论文
致谢
作者和导师简介
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本文编号：3654697