研究目的
研究PbS胶体量子点修饰单壁碳纳米管的场发射增强效应。
研究成果
该研究成功实现了硫化铅量子点(PbS CQDs)在单壁碳纳米管(SWNTs)上的修饰,并观察到量子点向碳纳米管的电荷转移现象。适度修饰量子点可实现场发射增强,而过度修饰则会导致发射抑制。研究提出了一种新的场发射增强机制,强调在外加电场作用下量子点对碳纳米管的电子补充作用。
研究不足
由于封端配体的存在,单壁碳纳米管(SWNTs)与硫化铅量子点(PbS CQDs)之间的空间距离可能会限制它们的结合程度和电荷转移效率。该研究建议进一步探索使用不同的表面配体,以改善界面间的紧密程度和能级匹配。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用浸渍法用PbS量子点修饰单壁碳纳米管(SWNTs),随后进行固态配体交换过程。分析了光谱学研究和场发射特性。
2:样品选择与数据来源:
使用电弧放电法制备并经纯化的商用SWNT束。合成了PbS量子点并将其修饰到SWNTs上。
3:实验设备与材料清单:
透射电子显微镜(JEOL JEM-2100F)、X射线光电子能谱仪(Thermo Fisher Theta探头)、拉曼显微探针(Kaiser光学系统)、傅里叶变换近红外光谱仪(ABB Bomem)、紫外光电子能谱仪(Thermo Fisher Theta探头)、高压电源(Keithley 248)、精密万用表(Keithley 6517A)、源测量单元(Keithley 2400)。
4:8)、精密万用表(Keithley 6517A)、源测量单元(Keithley 2400)。 实验步骤与操作流程:
4. 实验步骤与操作流程:用PbS量子点修饰SWNTs,随后进行配体交换。采用TEM、XPS、拉曼光谱、近红外光谱和UPS对修饰后的SWNTs进行表征。进行了场发射和I-V-E测量。
5:数据分析方法:
采用福勒-诺德海姆图分析场发射特性。分析光谱数据以理解电荷转移过程。
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获取完整内容-
Precise multimeter
6517A
Keithley
Recording FE currents
-
Sourcemeter
2400
Keithley
Measuring I-V curves at each external field
-
Transmission electron microscope
JEM-2100F
JEOL
Obtaining TEM images of the samples
-
X-ray photoelectron spectroscopy
Theta probe
Thermo Fisher
Collecting the core-level photoelectron spectrum of the samples
-
Raman microprobe
HoloLab 5000
Kaiser optical
Recording Raman spectra
-
UPS
Theta probe
Thermo Fisher
Obtaining ultraviolet photoelectron spectra
-
High-voltage supplier
248
Keithley
Biasing the anode with a negative potential
-
FT-NIR spectrometer
ABB Bomem
Obtaining NIR spectra of the SWNT films
-
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