【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種寬帶隙的氮原子摻雜的非苯型石墨烯納米帶的制備方法,屬于表面合成。
技術介紹
1、近幾十年來,隨著表面科學技術的發展,掃描隧道顯微鏡已成為觀測分析表面反應的有效的工具之一,它可以實時得到實空間中樣品表面的三維圖像,可用于具有周期性或不具備周期性的表面結構的研究。此外,配合掃描隧道譜可以得到有關表面電子結構的信息。借助掃描隧道顯微鏡精準的成像功能和強大的光譜學功能,我們可以更加直觀地認識到整個表面反應的反應路徑以及反應機理。
2、一維的石墨烯納米帶由于其有趣的電子特性和在納米電子器件中的潛在應用,在過去的十年中引起了廣泛的關注。為了實現具有精確定義寬度和邊緣結構(即扶手椅、之字形或凹形邊緣)的石墨烯納米帶,已經開發了兩種自下而上的合成策略,即表面合成和溶液合成。與基于溶液的合成方法相比,基于掃描隧道顯微鏡的表面合成法在表征方面顯示出實質性的優勢,例如在實空間中的化學結構識別和電子結構測量等。
3、當前合成的石墨烯納米帶大多都聚焦于全苯結構,對非苯型石墨烯納米帶及非苯型石墨烯納米帶的摻雜的相關研究還很少。理論研究表明非苯型的石墨烯納米帶有著不同于全苯型石墨烯納米帶的性質,在光電、輸運、傳感等方面有非常廣泛的應用前景。然而,實驗方面關于非苯型石墨烯納米帶的研究非常稀少。主要是因為原子精確控制的非苯類石墨烯納米帶的生長非常困難。
技術實現思路
1、針對上述現有技術存在的問題及不足,本專利技術提供了一種寬帶隙的氮原子摻雜的非苯型石墨烯納米帶及其制備方法
2、一種寬帶隙的氮原子摻雜的非苯型石墨烯納米帶的制備方法,其具體步驟包括:
3、步驟1、制備金單晶基底;
4、步驟2、1,8-二溴-9h-咔唑前驅體分子蒸發并沉積在步驟1的金單晶基底得到基底和沉積在基底上的組裝結構,沉積過程控制基底上度為25~30℃;
5、步驟3、將步驟2的基底和沉積在基底上的組裝結構進行第一次升溫保溫處理,得到一維氮摻雜的聚合鏈;
6、步驟4、將步驟3的聚合鏈樣品進行第二次升溫保溫處理,得到一維的氮原子摻雜的非苯型石墨烯納米帶;
7、所述金單晶基底的制備過程,具體為:
8、步驟1.1、在超高真空腔內,對金襯底進行氬離子濺射處理得到金基底;
9、步驟1.2、將步驟1.1得到的金基底加熱到430℃,保溫10-30分鐘得到金單晶基底。
10、所述步驟2中1,8-二溴-9h-咔唑前驅體分子蒸發溫度為50℃-60℃,沉積時間為2分鐘-5分鐘。
11、所述步驟3和步驟4逐步升溫處理為先升溫至200℃,保溫20-40分鐘;然后再升溫至400℃,保溫20-40分鐘。
12、本專利技術的有益效果是:
13、(1)本專利技術能制備得到一維的氮摻雜的石墨烯聚合鏈;
14、(2)本專利技術制備得到的一維的氮原子摻雜的非苯型石墨烯納米帶;
15、(3)本專利技術所制備的氮原子摻雜的非苯型石墨烯納米帶是一種寬帶隙的半導體,帶隙約為3.55電子伏特。
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1.一種寬帶隙的氮原子摻雜的非苯型石墨烯納米帶的制備方法,其特征在于步驟包括:
2.根據權利要求1所述的一種寬帶隙的氮原子摻雜的非苯型石墨烯納米帶的制備方法,其特征在于所述金單晶基底的制備過程,具體如下:
3.根據權利要求1所述的一種寬帶隙的氮原子摻雜的非苯型石墨烯納米帶的制備方法,其特征在于:所述步驟2中1,8-二溴-9H-咔唑前驅體分子蒸發溫度為50℃-60℃,沉積時間為2分鐘-5分鐘。
4.根據權利要求1所述的一種寬帶隙的氮原子摻雜的非苯型石墨烯納米帶的制備方法,其特征在于:所述的氮原子摻雜的非苯型石墨烯納米帶的帶隙為3.55電子伏特。
【技術特征摘要】
1.一種寬帶隙的氮原子摻雜的非苯型石墨烯納米帶的制備方法,其特征在于步驟包括:
2.根據權利要求1所述的一種寬帶隙的氮原子摻雜的非苯型石墨烯納米帶的制備方法,其特征在于所述金單晶基底的制備過程,具體如下:
3.根據權利要求1所述的一種寬帶隙的氮原子摻雜的非苯型石墨烯納...
【專利技術屬性】
技術研發人員:盧建臣,張永,孫麗,高蕾,蔡金明,
申請(專利權)人:昆明理工大學,
類型:發明
國別省市:
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