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结论与展望:深入分析与展望未来发展

【摘要】:本节在碳纳米球基础上引入TiO2纳米线,制成嘉宝果状的TiO2纳米线和碳一维杂化材料,进而将其作为液体蒸发诱导产电装置。这种嘉宝果状的碳@TiO2一维杂化纳米材料水蒸发诱导产电装置最高能够产生约1.6 V的诱导电压和170 nA的诱导电流。研究结果表明,除液体的蒸发速率以外,液体分子的极性也是影响产电性能的重要因素。即基于含有光响应TiO2组分的EPG水蒸发诱导产电装置,实现了产电和光响应性双功能的智能器件制造。

本节在碳纳米球基础上引入TiO2纳米线,制成嘉宝果状的TiO2纳米线和碳一维杂化材料,进而将其作为液体蒸发诱导产电装置。开展了以下重要工作:利用组装成特殊有利结构的TiO2纳米线和碳纳米球杂化材料进行水蒸发产电研究;开拓了多维度杂化材料用于水蒸发产电器件的新领域;奠定了水蒸发产电领域的材料基础;总结了影响水蒸发产电性能的材料和环境因素;探究了包括水蒸发速率、材料层的厚度、杂化材料构成比例、器件的倾斜角度等影响产电信号的因素;获得了最优化的结果。这种嘉宝果状的碳@TiO2一维杂化纳米材料水蒸发诱导产电装置最高能够产生约1.6 V的诱导电压和170 nA的诱导电流

以上研究结果为后续水蒸发诱导产电材料的发展奠定了理论基础;开拓了基于多种液体蒸发诱导产电的研究新方向。基于流动电势机理,构建了除水外,甲醇乙醇丙酮、DMF等多种液体蒸发产电的装置。研究结果表明,除液体的蒸发速率以外,液体分子的极性也是影响产电性能的重要因素。另外,还发展了一种新型的自发电光控智能装置。即基于含有光响应TiO2组分的EPG水蒸发诱导产电装置,实现了产电和光响应性双功能的智能器件制造。太阳光照射和无光照环境的切换,使EPG装置可以作为智能光控开关控制各种电路。