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第1章 绪论1

1.1 碳材料的发展简史1

1.2 碳纳米功能材料的发展历程2

1.3 光电器件的应用和需求6

第2章 碳纳米功能材料的类型和结构8

2.1 零维碳纳米功能材料8

2.1.1 富勒烯8

2.1.2 碳量子点9

2.1.3 石墨烯量子点10

2.2 一维碳纳米功能材料10

2.2.1 碳纳米管10

2.2.2 石墨烯纳米带14

2.3 二维碳纳米功能材料15

2.3.1 石墨烯纳米复合材料概述16

2.3.2 基于石墨烯纳米复合材料的电子器件的研究现状19

2.4 三维碳纳米功能材料25

2.4.1 模板辅助化学气相沉积法生长三维石墨烯网格材料26

2.4.2 非模板法生长三维石墨烯网格材料26

2.4.3 石墨烯和碳纳米管的组装结合27

参考文献28

第3章 碳纳米功能材料的制备与表征32

3.1 碳纳米功能材料的制备32

3.1.1 化学气相沉积技术32

3.1.2 石墨电弧法38

3.1.3 激光蒸发法41

3.1.4 其他方法：燃烧法43

3.1.5 石墨烯的制备43

3.2 碳纳米功能材料的表征66

3.2.1 形貌表征66

3.2.2 电子结构分析——紫外光电子能谱76

3.2.3 原子态分析：拉曼光谱78

参考文献80

第4章 基于碳纳米材料的柔性透明导电薄膜84

4.1 基于碳纳米管的柔性透明导电薄膜85

4.1.1 碳纳米管薄膜85

4.1.2 碳纳米管／石墨烯复合薄膜93

4.1.3 碳纳米管／金属薄膜／氧化物叠层薄膜94

4.1.4 碳纳米管：导电聚合物复合薄膜95

4.1.5 碳纳米管：纳米金属复合薄膜96

4.1.6 碳纳米管柔性透明导电薄膜的应用98

4.2 基于石墨烯的柔性透明导电薄膜98

4.2.1 CVD石墨烯的液相剥离与柔性透明电极的制备99

4.2.2 柔性透明电极的光电特性与抗弯折稳定性105

4.2.3 柔性电子器件的应用108

参考文献111

第5章 碳纳米功能材料在场致发射器件中的应用114

5.1 碳纳米管在场致发射器件中的应用114

5.1.1 碳纳米管的场发射理论114

5.1.2 碳纳米管阴极的制备工艺118

5.1.3 碳纳米管的表面改性120

5.1.4 场发射性能及应用122

5.2 石墨烯在场致发射器件中的应用127

5.2.1 三维石墨烯复合阴极的制备与表征128

5.2.2 石墨烯／ZnO纳米棒二级结构138

5.2.3 低压调控——ZnO支撑－增强型石墨烯平行栅结构144

参考文献151

第6章 碳纳米功能材料在太阳能电池中的应用155

6.1 富勒烯受体156

6.1.1 PC61BM和PC71BM157

6.1.2 类PCBM的富勒烯衍生物159

6.1.3 茚－C60和茚－C70双加合物162

6.1.4 功能富勒烯作为电子选择（传输）层163

6.1.5 功能富勒烯在体异质结中作为形貌稳定剂163

6.1.6 富勒烯太阳能电池小结164

6.2 石墨烯太阳能电池164

6.2.1 工作背景164

6.2.2 电子受体——CVD石墨烯：P3HT体异质结的光伏特性165

6.2.3 电子收集与输运——直立石墨烯／ZnO膜层的光伏特性增强174

参考文献183

第7章 碳纳米功能材料在存储器件中的应用185

7.1 富勒烯在电双稳器件中的应用185

7.1.1 富勒烯与聚甲基丙烯酸甲酯复合185

7.1.2 富勒烯和PVK复合189

7.1.3 由富勒烯构成的多层电双稳态器件189

7.1.4 由富勒烯和聚合物构成的有机忆阻器190

7.1.5 C60-TCNQ薄膜电双稳态191

7.2 碳纳米管在存储器件中的应用191

7.2.1 碳纳米管和PVK复合191

7.2.2 碳纳米管和PVA复合193

7.2.3 碳纳米管和PS复合195

7.2.4 碳纳米管和PVP复合196

7.2.5 碳纳米管和PEDOT：PSS复合196

7.2.6 碳纳米管和P3HT复合198

7.3 量子点与聚合物复合198

7.3.1 碳纳米点与PVA复合198

7.3.2 石墨烯量子点和PVK复合198

7.4 石墨烯在存储器件中的应用199

7.4.1 单片石墨烯的电学跳变199

7.4.2 石墨烯：聚酰亚胺纳米复合体系202

7.4.3 三重态存储体系207

参考文献213