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钙钛矿型有机铅卤化合物材料制备及其性能研究的开题报告
钙钛矿型有机铅卤化合物材料制备及其性能研究的开题报告
一、研究背景和意义
有机铅卤化物因为其高效的光电性能而备受关注，广泛应用于光电器件、太阳能电池等领域。其中，钙钛矿型有机铅卤化物因其优异的性能和相对容易的制备过程而受到研究者的重视。钙钛矿型有机铅卤化物是指钙钛矿结构的无机铅卤化物与有机盐阳离子在晶格中的键合形成的材料。这种材料既具有钙钛矿无机铅卤化物的优异光电性能，又在晶格中加入了稳定性更好的有机盐阳离子，从而得到了更加稳定的材料。
已有的研究表明，钙钛矿型有机铅卤化物的制备过程对其光电性能有着很大的影响。因此，本研究旨在探究一种新的钙钛矿型有机铅卤化物的制备方法，以便得到具有更高稳定性和更优异光电性能的材料，并为其在光电器件等领域的应用提供更有力的支撑。
二、研究内容和目标
本研究的主要研究内容包括以下几个方面：
1.设计合适的有机阳离子，并制备出其钙钛矿型有机铅卤化物材料；
2.通过X射线衍射、扫描电子显微镜等手段，对样品的晶体结构、表面形貌等进行表征；
3.利用光电吸收光谱、荧光光谱等手段，对样品的光电性能进行测试和分析，探究其光电性能与制备过程之间的关系。
本研究的目标是：
1.制备出优异的钙钛矿型有机铅卤化物材料，其电子传输性质及光学性质均达到较高水平。
2.探究该材料制备过程中各因素对其光电性能的影响，为该材料在光电器件等领域的应用提供参考。
三、研究方法和技术路线
本研究的具体方法和技术路线如下：
1.合成合适的有机阳离子：采用水热法合成有机阳离子，并通过核磁共振氢谱仪（NMR）对其结构进行表征；
2.制备钙钛矿型有机铅卤化物材料：将有机阳离子与无机铅卤化物按一定比例混合，在加入适当的溶剂后进行水热反应，并通过X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）对样品的晶体结构、形貌进行表征；
3.测试样品的光电性能：通过光电吸收光谱、荧光光谱等手段测试样品的光电性能，并通过对测试结果的分析，探究制备过程中各因素对样品性能的影响。
四、论文创新点和预期成果
本研究的主要创新点和预期成果包括：
1.钙钛矿型有机铅卤化物的制备过程中采用一种新的有机阳离子，得到具有更优异光电性能和更高稳定性的材料；
2.通过对该材料制备过程中各因素的分析，探究制备其光电性能的关键因素，为后续优化该材料的制备工艺提供指导。
五、研究难点和具体工作计划
本研究的难点是如何通过改变制备过程中的各因素，找到最优化的制备条件，从而得到具有较高稳定性和光电性能的材料。
具体工作计划如下：
1.进行有机阳离子的合成和结构表征，确定合适的有机阳离子；
2.通过改变制备过程中有机阳离子的配比、反应温度和反应时间等因素，得到一系列样品，并进行XRD和SEM的表征，确定制备条件的最优化方案；
3.测试样品的光电性能，并通过对测试结果的分析，探究制备过程中各因素对样品性能的影响；
4.撰写论文。
六、参考文献
1.Teng,Feng;etal.SynthesisofCH3NH3PbBr3thinfilmfromtheprecursorsoln.withdifferentratiosanditsimprovedphotoelectrochemicalproperties.J.Mater.Sci.2018,53(12),9075-9084.
2.Du,Yunchen;etal.SynthesisofhighlystableCH3NH3PbBr3perovskitequantumdotsbyadeuteration-assistedsolvothermalmethod.J.Mater.Chem.C2018,6(28),7668-7678.
3.Liu,Zhen-Qi;etal.StableandEfficientPerovskiteSolarCellsBasedonaNovel,Low-CostHoleTransportMaterialNaphthaleneDiimideDerivative.AdvancedEnergyMaterials2019,9(12),1803277.