富勒烯-宽禁带金属氧化物异质纳米晶的空穴-电子分离及其高压研究

项目名称： 富勒烯-宽禁带金属氧化物异质纳米晶的空穴-电子分离及其高压研究

项目编号： No.11204025

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 物理学I

项目作者： 刘德弟

作者单位： 大连民族学院

项目金额： 29万元

中文摘要： 新能源的开发一直是一项重大的世界性课题，近年来，以太阳能利用为目标的异质结构光电功能材料的制备和性能研究成为热点。然而，对太阳光很低的利用率和光致电子-空穴的复合速率过快一直是阻碍材料实际应用的两大因素；而且，对于异质材料间相互作用及对其性能影响的机理也没有清楚的认识。本项目利用多种物理化学方法合成具有高结晶度、高光电转化效率的富勒烯-宽禁带金属氧化物异质纳米晶材料，研究其光电性能，探索提高异质材料光电转化效率的途径；利用原位高压实验研究异质材料在高压下晶体结构、界面电子能态和光电性能的变化规律，从分子（原子）角度研究异质结构光电性能的影响因素；利用高温高压手段实现富勒烯-宽禁带金属氧化物纳米晶异质分子间键合和富勒烯分子间的聚合，拓展异质材料的能带结构并提高其光电转化效率。该工作不仅对于探索和设计新型光电材料具有巨大的应用价值，而且对于揭示影响材料光电性能的物理本质具有开创性的理论意义。

中文关键词： 富勒烯；二氧化钛；纳米材料；高压；相变

英文摘要： The exploitation of new energy is still an important world subject. In recent years, for good utilization of solar energy, synthesis and property investigations of heterostructure photoelectric functional materials become a research focus. However, the low utilization rate of solar light and rapid electron-hole recombination rate affect their application seriously. Furthermore, how the interaction between different materials influence the properties of heterostructure is still an open question. In this project, fullerene/wide-gape metal oxides heterostructure nanocrystals with high crystalline will be synthesized with various physical and chemical method, and their photoelectric properties will also be studied, which could provide guidance suggestion for the fabrication of new functional photoelectric materials; To study the change of their crystal structure, interface electron states and photoelectric properties under high pressure, in-situ high pressure studies will be carried out on fullerene/wide-gape metal oxides heterostructure nanocrystals. Using high pressure tools, we can investigate the influencing factors on the photoelectric properties of heterostructure in terms of molecular (atomic) interaction. Fullerene/wide-gape metal oxides heterostructure nanocrystals will be treated under high pressure and hi

英文关键词： fullerene；titanium dioxide；nano materials；high pressure；phase transformation