聚噻吩/TiO2纳米复合材料的制备与表征开题报告

 2021-08-08 14:04:08

1. 研究目的与意义

将太阳能转化为电能的光伏能量是未来最有希望的能源之一。

典型的光伏电池由两种不同的半导体材料匹配而成,一种是n型半导体材料,另一种是p型材料,在两者的界面处形成p-n结。

聚噻吩是一种典型的p型半导体,具有较大的电子云密度,有利于空穴的注入,但无取代聚噻吩不溶不熔难以加工成型,长链烷氧基取代聚噻吩不仅提高了聚噻吩的溶解度使其更加容易成型加工,而且其氧原子直接连在噻吩环上,可以降低导电聚噻吩的禁带宽度。

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2. 国内外研究现状分析

导电聚合物是一种具导电性的高分子聚合物,又叫导电高分子材料,当高分子结构拥有延长共轭双键,离域π键不受原子束缚,能在聚合链上自由移动,经过掺杂后,可移走电子生成空穴,或添加电子,使电子或空穴在分子链上自由移动,从而形成到店分子,导电聚合物就是这类高分子材料的统称常见的导电聚合物又聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩和聚对苯乙烯撑,以及它们的衍生物。

1.前言1.1 tio2简介tio2是一种n型半导体材料,它的能带结构包括一个充满电子的低能价带和一个空的高能导带。

价带和导带之间的区域称为禁带,禁带宽度为3.2ev。

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3. 研究的基本内容与计划

研究内容:本课题以3-甲氧基噻吩和2-(2-(2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基)乙氧基)乙醇在硫酸氢钠的催化作用下合成3-(2-(2-(2-(2-甲氧基)乙氧基)乙氧基)乙氧基)噻吩单体,再用fecl3催化氧化法制备聚噻吩/tio2纳米复合材料。

采用核磁对噻吩单体进行结构表征,用红外、xrd、拉曼对复合材料进行结构表征,用紫外、热重、循环伏安对复合材料进行性能表征。

研究计划:2018.1.1-2018.1.13:查阅文献,拟定实验方案,写开题报告,并进行英文翻译,准备实验仪器与实验试剂、材料;2018.2.25-2018.5.20:进行课题的实验部分,进行表征与测试;2018.5.22-2018.6.4:处理实验数据,撰写毕业论文,答辩。

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4. 研究创新点

1.当聚噻吩与TiO2掺杂时,复合材料的电导率达到最大值.2.聚噻吩在可见光区吸收强,与TiO2掺杂后不仅能拓宽复合材料的光谱响应范围,还可以提高光生电荷分离效率,使材料表现出优良的光电转换效率.

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