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为了实现利用可见光高效产氢, 研究开发了具有可见光响应的CdS/TiO2纳米管阵列光催化剂. 利用电化学阳极氧化法, 在0.15 mol/L NH4F和0.08 mol/L H2C2O4的电解液中用钛片制备TiO2纳米管阵列, 纳米管管径为80~100 nm, 管长约为550 nm; 在氨-硫脲体系中通过水浴化学池沉积将CdS纳米颗粒复合在TiO2纳米管上. 以300 W氙灯为光源, CdS/TiO2纳米管阵列(2×54 mm×100 mm)作为光阳极, 外加1.0 V槽电压, 0.1 mol/L Na2S和0.04 mol/L Na2SO3为电子给体, 光电产氢速率达到245.4 μL/(h·cm2), 表明CdS/TiO2纳米管阵列是一种有前景的光催化产氢材料. 相似文献
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α-Fe2O3 (带隙2.2 eV) 和Zn2SnO4 (带隙3.6 eV)两者都是廉价的光电材料, 然而前者光生载流子复合效率较高, 后者只有在紫外光区有光电响应. 本文采用水热法制备了核壳结构的α-Fe2O3@Zn2SnO4复合材料, 利用X射线衍射(XRD)、场发射电子扫描电子显微镜(FESEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外可见吸收光谱(UV-vis)及表面光电压谱(SPS)等分析手段进行材料结构、形貌和性能表征. 结果表明, 该核壳结构复合材料的光电响应比单一组分光电响应的强度和范围都有明显的改善. 该复合材料光电响应的改善, 与水热法制备的α-Fe2O3@Zn2SnO4核壳结构有关. α-Fe2O3与Zn2SnO4复合后Fe2p的结合能变化明显, 这可能有利于光生载流子分离. 相似文献
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对基于[2-甲氧基-5-(2′-乙烯基-己氧基)聚对苯乙烯撑](MEH-PPV)/纳米TiO2混合材料制备的光电二极管的光伏特性进行了研究. 研究发现, 加入TiO2纳米管制备的器件具有高的开路电压和短路电流. 通过进一步优化MEH-PPV:TiO2纳米管器件的材料混合比例, 在500 nm, 16.7 mW/cm2的入射光照射下, 器件的短路电流达到了9.27 mA/cm2, 开路电压达到了1.1 V, 功率转换效率相应地达到了0.017%, 其中功率转换效率比没有掺杂的MEH-PPV器件提高了10倍. 相似文献
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在含有乙醇的氢氟酸溶液中, 用阳极氧化法制备了高度取向的TiO2纳米管阵列, 并用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、紫外-可见漫反射(DRS)和荧光光谱(PL)对样品进行表征, 探讨了TiO2纳米管阵列的形成机理. 结果表明, 制备的TiO2纳米管阵列垂直生长于钛基底表面, 分布均匀, 管径约为90 nm, 管壁厚约20 nm, 管长约400~ 500 nm, 并且表现出更大的禁带宽度和良好的光致发光特性. 此外, 使用该纳米管对对氯苯酚的光电催化降解实验表明, 光电催化效率明显高于光催化和电化学过程之和, 表现出一定的光电协同作用; 施加的阳极偏压也存在一个最佳值. 相似文献
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TiO2纳米管阵列太阳能电池薄膜材料及电池性能研究 总被引:1,自引:0,他引:1
寻找一种新型微结构的纳晶半导体以替代无规则的纳晶半导体是染料敏化太阳能领域研究的一个重要方向, 其中有序的TiO2纳米管结构是最近研究的热点. TiO2纳米管阵列作为一种新型的纳米TiO2材料, 由于其独特的阵列结构和优异的光电、氢敏特性, 引起了人们的广泛关注. 利用TiO2纳米管阵列薄膜组装的染料敏化太阳能电池体系在AM1.5条件下光电转化效率已达到5.44%. 本文就国内外关于TiO2纳米管阵列太阳能电池材料的制备方法及TiO2纳米管阵列太阳能电池存在的问题和最新研究进展进行了介绍. 相似文献
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NiO/TiO2纳米纤维的制备、表征及光催化性能 总被引:4,自引:0,他引:4
采用静电纺丝和程序升温焙烧的方法制备了NiO/TiO2纳米复合光催化剂. 利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、拉曼光谱(Raman)、紫外可见漫反射光谱(UV-vis DRS)等测试技术对样品的结构与性能进行了表征, 并研究了该催化剂在可见光下对有机染料罗丹明B催化降解反应的活性. 结果表明, 合成的NiO/TiO2复合纳米材料尺寸均匀, 该催化剂相对于纯的TiO2具有更强的紫外光吸收性能, 煅烧温度为600℃时, NiO/TiO2的光催化活性最高. 而且, 该催化剂也可被循环使用, 这使得该复合光催化剂具有广阔的应用前景. 相似文献
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CdS修饰TiO_2纳米管阵列制备及其光电催化产氢性能 总被引:2,自引:0,他引:2
《科学通报》2008,(12)
为了实现利用可见光高效产氢,研究开发了具有可见光响应的CdS/TiO2纳米管阵列光催化剂.利用电化学阳极氧化法,在0.15mol/LNH4F和0.08mol/LH2C2O4的电解液中用钛片制备TiO2纳米管阵列,纳米管管径为80~100nm,管长约为550nm;在氨-硫脲体系中通过水浴化学池沉积将CdS纳米颗粒复合在TiO2纳米管上.以300W氙灯为光源,CdS/TiO2纳米管阵列(2×54mm×100mm)作为光阳极,外加1.0V槽电压,0.1mol/LNa2S和0.04mol/LNa2SO3为电子给体,光电产氢速率达到245.4μL/(h·cm2),表明CdS/TiO2纳米管阵列是一种有前景的光催化产氢材料. 相似文献
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可见光响应型S, F共掺杂TiO2纳米管的制备 总被引:1,自引:0,他引:1
为了拓展TiO2的光响应波长至可见光区, 采用阳极氧化法开发了具有可见光响应特性的S, F共掺杂TiO2纳米管光催化剂. 样品经400℃煅烧2 h后, 分别经SEM, XRD, XPS和UV-vis DRS分析. 结果表明, 纳米管的平均管径为150 nm, 平均管长为400 nm, 对可见光有较强吸收. 在可见光条件下光电催化降解4-CP的实验中, S, F共掺杂TiO2纳米管的4-CP去除率比单F掺杂纳米管高39.7%. XPS分析表明, 非金属S和F成功掺杂进了TiO2晶格, S, F共掺杂的协同效应导致了TiO2纳米管对可见光的强烈吸收和较高的催化活性. 相似文献
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采用共沉淀法和sol-gel 法制备了Y2O3:Er3+, Y2O3:Er3+/Yb3+和Y2O3:Er3++TiO2 三种样品.通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、比表面积仪、紫外可见分光光度计及荧光光谱仪分析和测试了样品的表面形貌、比表面积、孔隙度、紫外可见吸收光谱和室温下的荧光光谱. SEM 和TEM 测试表明共沉淀法制备的样品发光离子分散性很好; sol-gel 法制备的Y2O3:Er3++TiO2 表面分布着许多的介孔, 颗粒直径在10 nm 左右. 对3 种样品的孔径分布和表面积测试表明, Y2O3:Er3+和TiO2 复合后的性质不是两种物质性质的简单叠加, 其比表面积高达135.991 m2/g, 是纯Y2O3:Er3+的4.8 倍, 是纯Degussa P25 TiO2 的2.5 倍, 如此高的比表面积有利于提高TiO2 的光催化性能. 样品的荧光光谱显示其在388, 500 和570 nm 的可见光激发下分别对应在237, 395 和467 nm 处各有一个上转换发光峰.
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介绍了染料敏化太阳能电池的制备过程, 深入探讨了二氧化钛薄膜厚度、四氯化钛处理电极及添加大粒子散射层对电池效率的影响. 研究结果表明, 在一定范围内增加TiO2电极的厚度可以显著提高电池效率, 但当电极过厚时, 薄膜中的缺陷态增加, 降低了电子的传输效率, 导致光电流下降, 电池效率降低; 四氯化钛处理电极增强了基底导电面与薄膜界面以及二氧化钛粒子间的电接触, 加快电子传输使光电流增强; 引入散射层, 提高了电池在长波段的光捕获效率, 从而提高了电池的效率. 相似文献
12.
磁控溅射法制备氧化铜纳米线阵列薄膜及其气敏性质 总被引:2,自引:0,他引:2
通过磁控溅射法在掺氟二氧化锡导电玻璃(FTO)衬底上溅射金属铜薄膜,所制备的Cu薄膜在管式炉中退火氧化生长得到CuO纳米线阵列薄膜.用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)对其形貌和结构进行了表征,并研究了这种通过磁控溅射得到的CuO纳米线阵列薄膜对CO和H2S的气敏性质.研究结果表明,CuO纳米线阵列薄膜在250℃时对CO气体具有最强的气敏响应,并且当CO浓度增大时其气敏响应明显增强.而对于H2S气体,在常温下CuO纳米线阵列薄膜能够对低浓度的H2S气体响应,说明这种CuO纳米线阵列薄膜可以在常温、低浓度下探测H2S气体;而当测试温度升高时,其电阻值在H2S气体氛围中迅速减小.我们对这种异常的电阻变化现象进行了解释. 相似文献
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免疫分析方法主要依赖于固定在固相基底上的抗体对相应抗原的特异性识别, 抗体在固相基底上固定后最大程度保持生物学活性是设计免疫分析方法的关键技术. 本研究利用在疏水性硅基底表面制备蛋白A单分子膜层可以特异结合抗体的Fc端, 进而实现对抗体的定向化装配, 进一步构建格式化阵列用于肿瘤标志物检测. 研究结果表明, 制备的蛋白A单分子膜层的厚度为1.8±0.6 nm, 抗体可以经蛋白A单分子膜层实现定向化装配, 由此设计的传感阵列检测肿瘤标志物甲胎蛋白(alpha-fetoprotein, AFP)可以实现1.0 ng/mL的灵敏度, 血清检测结果与电化学法(ECLIA)测定进行统计学检验没有显著性差异(P>0.05). 相似文献
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NiO-In2O3薄膜/锡掺杂玻璃光波导传感元件及其气敏性 总被引:1,自引:0,他引:1
通过溶胶凝胶法(sol-gel)研制了NiO-In2O3复合薄膜/锡掺杂玻璃光波导传感元件,并对传感元件的气敏性能进行了研究.实验结果表明,该传感元件对浓度为1×10-4(体积分数)的二甲苯气体具有较好的选择性,在常温下该传感元件能够检测到二甲苯气体的最低浓度是1×10-7(体积分数),所对应的响应及回复时间分别是3和26s,实验相对标准偏差范围是18%±1%. 相似文献
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选区激光熔化技术(SLM)制备的(FeCoNi)86Al7Ti7高熵合金,经780 ℃退火处理后,深入分析打印态和退火态合金在 0.5mol/L H2SO4溶液中的电化学腐蚀性能。通过电化学工作站测试高熵合金的开路电位、交流阻抗与极化曲线,发现退火态(FeCoNi)86Al7Ti7高熵合金自腐蚀电位更高,自腐蚀电流密度更低,容抗弧直径更大,阻抗值更高,以及电荷转移电阻更大。X射线光电子能谱(XPS),分析腐蚀表面钝化膜的成分及含量表明,退火态高熵合金腐蚀表面氧化物的种类更丰富,含量更高,更易形成稳定的钝化膜。结果表明,780 ℃退火处理能显著改善(FeCoNi)86Al7Ti7高熵合金的耐腐蚀性能。 相似文献
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Al2O3 绝缘栅SiC MIS 结构基本特性的研究 总被引:1,自引:0,他引:1
采用原子层淀积(ALD)方法在4H-SiC(0001)8°N-/N+外延层上制备了超薄(~4 nm)Al2O3 绝缘栅高介电常数SiC MIS 电容. 通过对Al2O3 介质膜以及Al2O3/SiC 界面微结构和电学特性 分析表明, 实验所得Al2O3 介质膜具有较好的体特性和界面特性, Al2O3 薄膜的击穿电场为25 MV/cm, 并且在可以接受的界面态密度(2×1013 cm-2)下具有较小的栅泄漏电流(8 MV/cm 电场 下漏电流密度为1×10-3 A/cm-2). 电流-电压测试分析表明, 在FN 隧穿条件下, SiC/Al2O3 之间的 势垒高度为1.4 eV, 已达到制作SiC MISFET 器件的要求. 同时, 在整个栅压区域也受 Frenkel-Poole 和Schottky 机制的共同影响. 相似文献
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面向下一代光伏产业的硅太阳电池研究新进展* 总被引:1,自引:0,他引:1
以晶体硅为代表的第一代太阳电池和以非晶硅薄膜为代表的第二代薄膜太阳电池目前是光伏市场主流。第三代纳米结构太阳电池研发目标是在维持现有第二代薄膜电池沉积技术的经济性和环保性基础上显著提高电池性能及稳定性,进一步降低太阳电池的价格至每瓦0.5美元,甚至0.2美元及更低。笔者将简要综述近年来国际上面向下一代光伏产业的硅太阳电池研究新进展,内容集中在纳米硅薄膜叠层太阳电池、硅纳米线(包括轴向、径向和单根)太阳电池和基于多重激子效应的纳米硅热载流子太阳电池等三个方面。 相似文献
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在THF体系中, 设计并成功地合成了两种具有平面结构的三嗪类衍生物2,4-二(3,5-二甲基吡唑)-6-二乙胺基-1,3,5-三嗪(简写为Bpz*eaT)和2,4,6-三(3,5-二甲基吡唑)-1,3,5-三嗪(简写为Tpz*T)化合物, 并以此为配体, 在不同的温度下合成了3种新型配合物Co(Bpz*eaT)Cl2 (1), [Co(Bpz*T-O)2]·;(COO)2·;H2O (2), [Co(Mpz*T-O2)2(H2O)2]·;3H2O (3). 通过元素分析、红外光谱、紫外光谱、X射线粉末以及X射线单晶衍射方法对配合物进行了表征, 并分析了其光谱及结构特征. 此外, 还对三嗪衍生物在高温条件下发生的原位反应进行了讨论. 相似文献