基于碳纳米管/石墨烯自组装复合结构的透明导电薄膜的研究

碳纳米管和石墨烯分别是碳的一维（1D）和二维（2D）晶体结构。二者都是进行科学实验、解决科学问题的理想平台。更具学术价值和科学意义的是，二者在结构和性能上具有互补性。以此为出发点，本项目将碳纳米管/石墨烯的水平复合界面归纳为一个1D/2D结的科学问题。通过研究结的组建及其自组装特性，揭示二者的排列取向、表面特性等对界面能带结构和传输特性的影响，阐明碳纳米管和石墨烯的复合机制。进而将这一科学问题引申至宏观尺度下的复合结构。鉴于二者优异的导电性、石墨烯独特的二维结构以及碳纳米管薄膜化的研究优势等因素，从应用基础研究角度考虑，本项目进一步将复合结构扩展至一个典型的应用实例，在宏观尺度制备一种结构功能互补的碳基透明导电、轻型复合薄膜，使这两种碳纳米材料能够求同存异、优势互补，预期在便携式电子设备、传感器、光电器件等领域具有潜在的应用前景。

碳纳米管和石墨烯分别是碳的一维（1D）和二维（2D）晶体结构。二者都是进行科学实验、解决科学问题的理想平台。更具学术价值和科学意义的是，二者在结构和性能上具有互补性。本项目将碳纳米管/石墨烯的水平复合界面归纳为一个1D/2D结的科学问题。通过研究结的组建及其自组装特性，揭示了二者的排列取向等对界面能带结构和传输特性的影响，阐明了碳纳米管和石墨烯的复合机制。进而将这一科学问题引申至宏观尺度下的复合结构。鉴于二者优异的导电性、石墨烯独特的二维结构以及碳纳米管薄膜化的研究优势等因素，从应用基础研究角度考虑，本项目进一步将复合结构扩展至一个典型的应用实例，在宏观尺度制备了一种结构功能互补的碳基透明导电、轻型复合薄膜，使这两种碳纳米材料能够求同存异、优势互补。研究了薄膜材料的生长机制与宏观结构组装，探索了在碳/半导体异质结太阳能电池、发光二级管等领域的应用。