【二维材料的研究发展文献综述2500字】

二维材料的研究发展文献综述 1 1 23二维材料C₂N的应用 2自石墨烯从石墨中分离出来，它独特的结构与性质掀起了各个领域研究人员对其的研究热潮。但是由于石墨烯缺少带隙，在电子应用的领域中寸步难行。因此，探索具有石墨烯结构和较大带隙的新型二维材料成为近年来电子科学研究领域的热点。诸多二维材料陆续出现，比如说石墨炔、六方氮化硼(h-BN)、碳化氮聚合物如g-C₂N、g-C₃N₄)、过渡金属双硫族化物(如WS₂、MoS₂)和黑磷等等……二维材料因其特殊的结构和物理性质在光电催化领域应用、新能源应用、生物医学领域应用及光电学、电磁学性质领域等相关领域表现出日益重要的应用价值i。石墨烯作为研究二维材料的起源发展和起点，必不可缺少对其的研究。其中包括对石墨烯的电子结构，性质特征以及功能作用进行展开研究及其讨论。进而开展对二维材料的了解与探究，二维材料涵括绝缘体、半导体、导体、超导体的全部类型。最后我们要重点进一步讨论新型二维材料g-C₂N,让大家更加深入的了解和认识二维材料的发展。1石墨烯(Graphene)石墨烯作为二维材料最开始被研究的对象，对它的结构、性质及其功能作用进行研究和讨论是必不可少的。石墨烯是一种特殊的新型纳米碳，作为科学界可用的二维(2D)原子晶体，具有单层、双层或几层(<十层)碳原子，形成六元环Ii。通过x光衍射、原子力显微镜、透射电子显微镜、扫描隧道显微镜和拉曼光谱研究了不同类型的石墨烯。单层和双层石墨烯非凡的电子性质确实是最独特和意想不到的。石墨烯的其他性质，如气体吸附特性、磁性和光电化学特性以及电子和空穴掺杂的影响同样值得讨论iil。有趣的是，分子电荷转移也显著影响石墨烯的电子结构和性质liv]。石墨烯的许多方面还有待探索，包括能够产生足够数量的石墨烯和所需层数的合成策略及其它的功能作用。从结构上来讨论，在石墨烯被成功剥离得到之前，大多数研究人员普遍认为单层的原子材料不够稳定。直到2004年英国曼彻斯特大学AndreGeim和KonstantinNovoselov在实验室应用微机械剥离法成功的从石墨中得到单层的石墨烯[V。然后通过一系列的实验研究手段认证了石墨烯的稳定性vil。石墨烯是单层蜂窝形状的平面六角结构碳材料，C-C之间的键长为1.42Å,内部的平面碳原子通过sp²杂化轨道的方式搭建而成Ivil。其特殊的物理特性掀起了科学研究人员对二维层状结材料的研究热潮。出乎意料的是所涉及的领域不单单是物理领域，研究人员也陆续将石墨烯的探讨与研究拓展到了化学、生物等众多穿插领域。此外石墨烯的发展也带动了相关材料以及之前的材料对应发2二维材料C₂N的简介六方氮化硼(h-BN)、g-C₃N4、石墨相氮化碳、过渡金属硫化物(如WS₂、MoS₂)和黑磷等等……尤其典型的新型二维材料g-C₂N。g-C₂N相较于石墨烯拥有较大的带隙，且柔韧性杂化)晶体应具有与金刚石相当或更高的硬度。从那以后，探索新的碳氮化合物材料的出版来越多的研究探讨致力于通过将g-C₃N₄的剥离来合成二维g-C₃N4纳米片，以进一步提高光子晶体如C₂N₂和C₅N₂的预测方面，也已经做了数不胜数的尝试。C₂N早在1998年，Komatsu和Samejima就报道了通过含碳和含氮聚合物的冲击波压缩制造具有随机层结构和化学组成为C₂N的无定有人致力于二维C₂N晶体的合成。直到2015年，Baek等人演示了在高级表征应用的帮助下3二维材料C₂N的应用随着科学研究的进展，二维材料逐渐在众多领域上得到应用。二维C₂和LIBs等领域表现良好。此外，基于密度泛函理论计算，研究人员报道了二维C₂N材料在等人预测C₂N可用于储能、储气和其他一些领域的电极。此外成为一种有前景的可见光激活光催化剂。Zhang和Yang从理论上研究了不同层(1~5层)的等人和Yang等人分别对C₂N和C₃N₄/C₂N的范德华异质结构进行了建模。这两项研究都表但是，许多研究已经证明了C₂N和C₂N基材料在不同反应中的光催化特性。同时，碳氮的二维平面和纳米多孔结构使其成为负载金属原子以获得用于各种反应的金属碳氮复合催化剂的优良载体。尤其是C₂N纳米孔中的边缘氮原子可以有效地捕获金属原子，促进金属与2018,33(06):40-45.[iii]杜娟.掺杂对二维Arsenene和C2N光电磁性能的调制[D].河南师范大学.[iv]王惠敏.碳—氮基二维非金属材料的第一性原[vi]杜娟.掺杂对二维Arsenene和C2N光电磁性能的调制[D].河南师范大学，2018.[vii]ZhongW,ZhangG,ZhangY,etal.EnhancCatalystbySingleAtomPromoter[J].JournalofPhysicalChecatalysisCu/C2N:Afirstprinciplesstudy[J].AppliedSurfaceScienc[xi]祝浩然.二维材料在光电催化领域应用的第一性原理研究[D].宁波大学.[xii]SrivastavaMK,YanW,KemperAF,etclustersonperfectanddefectedgr85(16):4506-4506.graphite[J].PhysicalReviewB,1998,58(11):7443-74[xiv]JohllH,KangHC,TokES.Densityfunctianddimersadsorbedongraphene[J].PhysicalRev