光电化学主要是通过光激发源与电信号的相互转化得到的。通过光源作用于光电材料,再通过电信号的形式展现出来。当然,光电材料作为这种方法也是本文研究的对象。由于光电分析方法具有灵敏度高、选择性好、成本低廉等诸多特点,被广泛应用于临床分析、环境中污染物的检测等领域。本论文将纳米材料、光电化学分析方法、半导体材料有机结合起来围绕光电性能开展研究,主要内容如下:1.水热合成碳点与超声剥离二硫化钼复合物的制备及其光电性质本章以购买的天然大豆粉为碳源,通过一步水热法合成氮掺杂的碳量子点,这里以大豆粉为碳源,水作为基本溶剂。得到的碳点通过透射电子显微镜(HRTEM)和能谱仪(EDS)表征其形貌。结果表明,其大小为2-5 nm左右。用荧光光谱(FL)和紫外可见光谱来研究它的光学性质。从能级角度考虑,少层二硫化钼的能带宽度是1.3 eV-1.9 eV,是优越的半导体材料。而碳点又是很好的敏化剂,极大的促进了二硫化钼的光电效果,本章研究了碳量子点和少层二硫化钼复合物的光电性能,以及从偏置电压,修饰量的角度分析光电效果的影响因素,本文后续对可能的机理也作出了具体阐述。2.微波合成碳点与锂插层剥离二硫化钼复合物的制备及其光电性质本章以柠檬酸作为基本的原料,通过一步微波法快速合成氮掺杂的具有优越荧光性质的碳量子点,这里柠檬酸作为碳源,乙二胺作为分散剂和修饰剂,水为溶剂。得到的碳点通过高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)图像和能谱仪(EDS)表征。结果表明,其大小为5 nm左右。用荧光光谱(FL)和紫外可见光谱来研究它的光学性质。该方法是利用微波反应器程序性加热使碳源(柠檬酸)进行高温热解而获得碳点的过程,通过这种加热形式可以避免反应液的爆沸,使尚未完全反应的聚合物结构进一步碳化,利用微波炉产生的电磁波的能量直接作用于有机物分子,达到高温热解的目的。微波法作为一种常用的实验研究方法,其优点在于快速,操作简单。而正丁基锂作为一种很好的插层剥离层状材料的插层剂也已经成为国际公认的研究课题,少层二硫化钼是具有1.9 eV能带间隙的半导体材料,具有良好的光电效果。并研究了碳量子点和少层二硫化钼的复合光电性能,讨论了最佳的二硫化钼修饰量,并对其光电稳定性做了初步讨论。本文以天然大豆粉,柠檬酸为碳源,通过水热和微波合成这两种常见的方法制备了氮掺杂的碳量子点(碳点/CDs),并对这两种合成方法进行比较,在碳源选择上是利用了易得的大豆粉和柠檬酸,原料比较廉价。在合成的方法上利用一步水热和微波法合成具有较强荧光性质的氮掺杂碳量子点,通过紫外、荧光表征初步论证这两种方法的特点和优劣,合成的碳点粒径均在2-5 nm。利用超声液相剥离法和正丁基锂插层剥离法制备少层二硫化钼片,再通过碳量子点与二硫化钼偶联形成复合物,主要研究了 MoS2/N-CDs复合物的光电性质,从不同二硫化钼修饰量条件对其光电效果的影响来进行研究,并初步探讨了光电化学的反应机理。