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掺杂石墨烯的ZnO复合材料研究进展

2021-04-18卢焕明

硅酸盐通报 2021年3期
关键词:复合材料

盛 浩,刘 琳,徐 键,卢焕明

(1.宁波大学信息科学与工程学院,宁波 315211;2.中国科学院宁波材料技术与工程研究所,宁波 315201)

0 引 言

氧化锌材料作为一种很有前途的n型半导体材料,由于它的纳米结构具有高的带隙宽度(约3.37 eV),在可见光区域具有良好的透明度、高电子迁移率、良好的化学性等,可以被广泛应用于各个领域[1]。例如气体检测、染料敏化太阳能电池、抗菌表面涂层、发光二极管、透明导电电极、紫外检测和光催化应用等[2-6]。但是ZnO也有其存在的缺陷,本征ZnO由于其固有点缺陷或无意掺杂的杂质(例如氧空位(VO),锌间隙(Zni),氢杂质等)而具有n型导电性[7]。

为了改善ZnO的性质已经进行了许多研究,对ZnO进行掺杂,使材料物性发生改变,来满足对材料特性的不同需求,因此研究掺杂对其影响是一个有趣的问题。而石墨烯是一种碳同素异形体,作为一种新型碳纳米材料,自发现以来就引起了极大关注。石墨烯优异的化学稳定性和较大的比表面积使其容易与其他材料混合,这些性能都有助于提高ZnO纳米颗粒的性能。ZnO/石墨烯复合材料的优势就源于石墨烯出色的电荷传输特性以及ZnO本身的出色特性。本文系统介绍了近几年来在石墨烯掺杂ZnO领域内的研究进展,阐述并展望了未来石墨烯掺杂ZnO基材料在领域内的研究趋势。

1 掺杂石墨烯的ZnO复合材料的制备工艺

1.1 石墨烯的结构、性质与制备

石墨烯是一种微观结构由碳原子以sp2杂化轨道组成,厚度只有一个原子层的二维平面结构材料。……

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