基于热饱和溶液法CH3NH3PbI3单晶的制备及表征

采用热饱和溶液法,通过调控前驱体溶液1,4-丁内酯中PbI2和CH3NH3I的配比,进而对前驱液100℃进行加热,简单易操作地得到单晶CH3NH3PbI3。计算了不同调控条件下单晶CH3NH3PbI3的产率;利用SEM和XRD对其形貌和结晶度进行表征;通过吸收和荧光光谱对单晶的光谱性能进行表征。结果表明,单晶CH3NH3PbI3的最佳摩尔配比为n(PbI2)∶n(CH3NH3I)=2.3∶1,PbI2最佳浓度为1.229 mmol/mL。     

高质量钙钛矿单晶CH3NH3PbI3研究进展

有机-无机钙钛矿材料因为具有光谱吸收范围宽、缺陷密度低、载流子复合率低等非常优良的光电性能吸引了广泛关注, 掀起了钙钛矿材料研究热潮。近年来杂化钙钛矿型太阳能电池发展迅速, 光电转化效率目前已达到22.1%, 展现出极大的应用潜力。与多晶薄膜相比, 单晶具有极低的缺陷密度和极少的界面缺陷。多个课题组成功培养出大尺寸钙钛矿单晶, 发现钙钛矿单晶材料具有比其他薄膜多晶材料更好的光响应特性, 是设计制备光伏器件的理想材料。在各类钙钛矿材料中, CH₃NH₃PbI₃是研究和应用最广泛的一类钙钛矿材料。本文主要针对近年来CH₃NH₃PbI₃单晶材料的研究制备进行综述, 介绍了CH₃NH₃PbI₃单晶材料的结构及性能, 重点总结了CH₃NH₃PbI₃单晶材料生长制备方法和应用, 并对其发展趋势进行了展望。     

单源热蒸发制备有机无机杂化CH3NH3PbI3薄膜及其性能表征

采用全真空单源热蒸发沉积技术直接制备钙钛矿太阳电池用有机无机杂化CH₃NH₃PbI₃薄膜。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能量色散谱仪(EDS)和分光光度计对制备的CH₃NH₃PbI₃薄膜微结构、表面形貌、化学成分和光学性能进行表征分析, 并与非真空旋涂法制备的CH₃NH₃PbI₃薄膜性能进行比较。结果表明: 单源热蒸发法制备的CH₃NH₃PbI₃薄膜呈现单一的钙钛矿四方晶体结构, 且与蒸发源材料的晶体结构同源性高, 没有出现杂质相偏析; 对比旋涂法制备的CH₃NH₃PbI₃薄膜表面均匀致密平整, 且薄膜结晶度更高; 单源热蒸发法制备的CH₃NH₃PbI₃薄膜禁带宽度为1.57 eV, 符合钙钛矿太阳电池吸收层光学性能要求。     

CH3NH3PbI3太阳能电池的制备及其光电性能研究

在旋涂过程中以乙醚作为反溶剂,采用一步旋涂法制备了不同比例二甲基甲酰胺(DMF)掺杂下的CH3 NH3 PbI3型钙钛矿薄膜.通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、元素分析仪、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)等分析手段,研究了DMF掺量分别为0(纯DMSO),10％,30％,50％,70％和100％(质量分...     

基于BiOX(X=Cl、Br、I)新型高性能光催化材料的最新研究进展

铋系半导体BiOX(X=Cl、Br、I)因其独特的层状结构和合适的禁带宽度而表现出优异的光催化活性与稳定性, 已成为光催化材料领域极具应用前景的材料体系。本文首先针对BiOX(X=Cl、Br、I)光催化材料研究中的关键科学问题进行了深入分析, 进一步综述了国内外解决上述关键问题所采取的有效措施, 包括: 微结构调控、半导体复合、贵金属沉积、离子掺杂和表面敏化等, 并针对纳米结构BiOX(X=Cl、Br、I)负载于合适载体上实现固载的研究进展进行了概述, 从而对基于BiOX(X=Cl、Br、I)新型高性能光催化材料的最新研究进展进行了全面深入的综述, 最后展望了BiOX光催化材料的研究方向与趋势。     

溶液法CH3NH3PbCl3单晶的生长与性能研究

分别采用蒸发结晶法和逆温结晶法生长尺寸约为4 mm×3 mm×3 mm的CH₃NH₃PbCl₃单晶。对两种方法生长的单晶粉体的XRD分析结果显示, 单晶具有立方晶系结构, 其晶格常数分别为0.56833、0.56891 nm。实验测量了CH₃NH₃PbCl₃单晶的红外光谱(FT-IR)和拉曼光谱, 并对谱峰进行了指认; 使用UV-VIS-NIR分光光度计、荧光光度计对CH₃NH₃PbCl₃单晶的光学性能进行了测试。结果表明: CH₃NH₃PbCl₃晶体的吸收边约为423 nm, 光致发光峰为433 nm, 带隙值为2.97 eV, 与CH₃NH₃PbCl₃薄膜的光学特性相比, CH₃NH₃PbCl₃单晶更具潜在的应用前景。最后, 结合第一性原理研究了CH₃NH₃PbCl₃晶体的能带结构, 计算得出带隙值2.428 eV, 与实验值吻合较好。     

室温条件下-(CH2)3NH2修饰的介孔分子筛MCM-41的合成与表征

在室温条件下,以3-氨丙基三乙氧基硅烷为前驱体,使有机官能团-CH2CH2CH2NH2修饰了硅铝介孔分子筛MCM-41(Si/Al=35),制备了无机-有机复合材料MCM-(CH2)3NH2.并通过XRD,DTA-TGA,FTIR,N2吸附-脱附对复合材料MCM-(CH2)3NH2进行了表征.     

基于BAI的二维钙钛矿材料的合成及表征

采用冷却热饱和溶液法,以正丁基碘化胺(BAI)为有机元,碘化铅(PbI2)为无机元来合成二维钙钛矿材料。通过调整BAI与PbI2的配比及反应温度来研究不同因素对所合成钙钛矿产率和结晶质量的影响。利用SEM、XRD、紫外可见吸收及荧光光谱对合成的二维钙钛矿材料进行表征。确定了冷却热饱和溶液法制备二维BA2PbI4的最佳反应条件为,氢碘酸为溶剂,m(BAI)∶m(PbI2)=2.5∶1,水浴加热温度为85℃,水浴时间为120 min。     

巯基化P3HT衍生物的合成与表征

用GRIM(Grignard Metathesis Method)合成了聚(3-溴己基噻吩),并在硫代乙酸钾和氢化铝锂的作用下合成了巯基化的P3HT衍生物聚(3-(6-巯基己基)噻吩)。通过红外光谱、核磁共振波谱、凝胶渗透色谱、紫外-可见光谱、荧光光谱以及电化学分析对中间产物和最终产物的结构和光电性能进行了表征。结果表明,所合成聚合物与目标产物的结构一致,聚合物的数均相对分子质量为5621,多分散系数为1.39,在氯仿溶液中最大吸收波长为408 nm,最大发射波长为545 nm,电化学能隙为1.81 eV。     

相变储热材料CH3COONa·3H2O的研究及发展趋势

简单介绍了无机水合盐CH3COONa·3H2O用作相变储热材料时的优缺点,针对其存在过冷和相分层问题,目前研究所得的解决方法是添加增稠剂和成核剂.综述了分别添加增稠剂、成核剂及同时添加时对CH3COONa·3H2O相分层和过冷抑制的研究进展,分析了不同的添加剂和添加量对抑制作用的不同以及温度影响添加剂抑制作用的原因,最后指出了CH3COONa·3H2O今后主要的研究方向.     

Optical properties of CH3NH3PbX3 (X = halogen) and their mixed-halide crystals

Thin films of microcrystalline CH₃NH₃PbX₃ (X = halogen) as well as their mixed-halide crystals were fabricated by the spin-coating technique, and their optical properties were investigated. X-ray diffraction investigation revealed that CH₃NH₃PbBr_{3 – x} Cl _x (x = 0–3) were successfully formed on glass substrate self-assembly and oriented with the a-axis. Owing to due to their large exciton binding energy, these materials showed clear exciton absorption and free-exciton emission in the visible region at room temperature. Replacing Br with CI made it possible to control the band structure of these materials. As a result, the peak position of the exciton band shifted continuously towards blue region with increasing the CI content in the films.     

Photostriction of CH3NH3PbBr3 Perovskite Crystals

Organic–inorganic hybrid perovskite materials exhibit a variety of physical properties. Pronounced coupling between phonon, organic cations, and the inorganic framework suggest that these materials exhibit strong light–matter interactions. The photoinduced strain of CH₃NH₃PbBr₃ is investigated using high‐resolution and contactless in situ Raman spectroscopy. Under illumination, the material exhibits large blue shifts in its Raman spectra that indicate significant structural deformations (i.e., photostriction). From these shifts, the photostrictive coefficient of CH₃NH₃PbBr₃ is calculated as 2.08 × 10^?8 m² W^?1 at room temperature under visible light illumination. The significant photostriction of CH₃NH₃PbBr₃ is attributed to a combination of the photovoltaic effect and translational symmetry loss of the molecular configuration via strong translation–rotation coupling. Unlike CH₃NH₃PbI₃, it is noted that the photostriction of CH₃NH₃PbBr₃ is extremely stable, demonstrating no signs of optical decay for at least 30 d. These results suggest the potential of CH₃NH₃PbBr₃ for applications in next‐generation optical micro‐electromechanical devices.     

有机/无机杂化钙钛矿(C4H9NH3)2ZnCl4的制备与表征

合成了新型的有机/无机杂化钙钛矿（C4H9NH3）2ZnCl4,采用元素分析、红外光谱和X射线衍射对其结构进行了表征,结果表明这种材料具有规则的层状结构,有序性高,热分析结果表明（C4H9NH3）2ZnCl4在170℃的高温处存在一个固-固相转变。     

含季铵荷电基团的有机-无机杂化介孔材料的合成与表征

以十二烷基硫酸钠(SDS)为模板剂,正硅酸乙酯(TEOS)和N-三甲氧基硅丙基-N,N,N-三甲基氯化铵(TSPMNC)为硅源,以NaOH为催化剂,合成出带有季铵荷正电基团的有序介孔材料(QAS)。采用XRD,TGA、BET、SEM,XPS、TEM、FT-IR等手段对产品结构进行了表征和分析。结果表明,产品具有较为均一的六方介孔结构,孔径约为3.5nm,产品中季铵荷电基团的含量约为1.41mmol/g。     

有机/无机层状类钙钛矿(C12 H25 NH3)2 PbI4晶体及薄膜的制备与结构表征

介绍了有机/无机类钙钛矿(C12H25NH3)2PbI4的晶体和薄膜的制备,并采用了XRD、SEM、AFM和PL表征材料的结构、形貌及光学特性等.XRD实验表明制备的(C12 H25NH3)2PbI4晶体结晶度高.探索旋涂法制备工艺参数对薄膜结构的影响,在薄膜XRD中几乎只能观察到(0021)晶面的衍射峰,表明有机/无机类钙钛矿层沿平行与基片方向择优生长,SEM和AFM表明薄膜致密性较好,表面粗糙度较小.