【摘 要】
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石墨炔作为一种新型碳同素异形体材料,具有较大的表面积和二维层状纳米结构,被认为是一种潜在的样品预处理材料,可以用于制备高效、高选择性吸附剂,有望进一步提高现代分析技术的检测效率和精度。此外,石墨炔具有天然的半导体性能和光电特性,应用于钙钛矿太阳能电池的制备,有望提高器件的光电转换效率和稳定性。基于此,本论文制备两类石墨炔材料,分别应用于吸附材料领域和钙钛矿太阳能电池,取得良好的实验结果。（1）通过
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石墨炔作为一种新型碳同素异形体材料,具有较大的表面积和二维层状纳米结构,被认为是一种潜在的样品预处理材料,可以用于制备高效、高选择性吸附剂,有望进一步提高现代分析技术的检测效率和精度。此外,石墨炔具有天然的半导体性能和光电特性,应用于钙钛矿太阳能电池的制备,有望提高器件的光电转换效率和稳定性。基于此,本论文制备两类石墨炔材料,分别应用于吸附材料领域和钙钛矿太阳能电池,取得良好的实验结果。（1）通过Sonogashira-Hagihara金属催化交联聚合制备了氢取代石墨单炔（HsGY）材料,然后采用10种氯化胆碱基的低共熔溶剂（DESs）对氧化后的HsGY进行表面改性,合成了新型石墨炔衍生材料DES-O-HsGY。元素分析（EDX）和热重（TGA）测试表明,DESs成功修饰到HsGY材料表面。X射线衍射（XRD）表征结果证实DESs的修饰增大了HsGY的层间距。将该材料在高效液相色谱技术（HPLC）中用作噻菌灵吸附剂,最大吸附值可达0.85μg/mg。同时,电化学工作站循环伏安法（CV）和电化学阻抗谱法（EIS）实验数据表明DES-O-HsGY材料具有较高的电容和较好的导电性。（2）以三聚茚碳骨架结构为基础,通过金属催化耦合反应,合成出三聚茚-氢取代石墨单炔（DES-O-PHsGY）材料,将其分散到氯苯中,作为抗溶剂用于制备钙钛矿薄膜层。XRD结果证明该材料的加入可以改善钙钛矿结晶。X射线光电子谱（XPS）测试表明该材料可以钝化钙钛矿层的铅缺陷。稳态光致发光光谱（PL）和时间分辨光致发光光谱（TRPL）测试表明,加入DES-O-PHsGY可以提高电荷传输效率。经钝化处理,钙钛矿电池的最高开路电压从1.079 V提高到1.112 V,最高光电转换效率从19.51%提高到20.51%。此外,被DES-O-PHsGY掺杂的钙钛矿层表现出良好的热稳定性。
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