电纺掩模制备铜纳米线网络透明电极

通过真空蒸镀技术、静电纺丝技术和湿法腐蚀法成功制备出铜纳米线网络透明电极.首先优化纺丝条件,制备出均匀的聚丙烯腈(PAN)纳米纤维,然后将PAN纳米纤维作为掩模腐蚀铜膜得到铜纳米线网络透明电极.通过对纺丝时间、纺丝接收取向、蒸气处理时间和湿法腐蚀时间等制备条件进行优化,得到表面光滑连续、形貌良好的铜纳米线网络透明电极....     

Ni掺杂In2O3中空纳米纤维制备及其对丙酮气敏传感性能

采用一步静电纺丝法制备了一维In₂O₃纳米纤维,通过不同的热处理过程得到均匀的In₂O₃中空纳米纤维。进一步对In₂O₃中空纳米纤维进行了不同Ni和In摩尔数比值的Ni掺杂。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、能谱仪(EDS)和X射线光电子能谱仪(XPS)对纤维的晶体结构、微观形貌、元素组成和价态等进行了表征。结果表明Ni元素成功地掺杂在中空纤维中。最后,研究了Ni掺杂In₂O₃纳米纤维传感器对丙酮的气敏传感性能。结果表明：在220℃最佳工作温度下,3℃/min升温速率下生成的In₂O₃中空纳米纤维传感器对体积分数1×10^-4丙酮的响应为6.87,响应是2℃/min升温速率下生成的实心纤维传感器的1.44倍。在最佳Ni和In摩尔数比值(1.5%)的Ni掺杂后中空纳米纤维传感器响应提升至13.47,是纯In...     

电纺SnO_2纳米纤维的制备及其气敏特性

采用聚乙烯醇(PVA,Mw=80000g/mol)和五水合四氯化锡(SnCl4.5H2O)作为静电纺丝前驱液,着重研究了纺丝电压、前驱液中PVA浓度及煅烧温度等因素对纺丝过程及纤维特性的影响,并用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等分析手段对纤维的微观结构、表面形貌和结晶状态进行了表征。结果表明,当纺丝电压为4kV、纺丝液中PVA质量分数为7%、退火温度为700℃时,可以得到平均直径为300nm的连续SnO2纳米纤维。该纤维对乙醇的响应恢复时间小于15s,检测极限低于10×10-9。     

YAlO3∶Eu3+发光纳米纤维的制备与表征

采用静电纺丝技术制备了聚乙烯吡咯烷酮PVP/[Y(NO3)3+Al(NO3)3+Eu(NO3)3]复合纤维,将其进行热处理,得到了YAlO3:Eu3+发光纳米纤维。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、荧光光谱等技术对样品进行了表征。PVP/[Y(NO3)3+Al(NO3)3+Eu(NO3)3]复合纤维经1200℃焙烧2h后,获得了YAlO3:Eu3+纳米纤维,属于正交晶系,空间群为Pnma。用Shapiro-Wilk方法检验了纤维直径分布情况,在95%的置信度下,纤维直径属于正态分布。PVP/[Y(NO3)3+Al(NO3)3+Eu(NO3)3]复合纤维表面光滑,纤维分散性较好,有很好的长径比,尺寸均一,平均直径为(152.9±26.0)nm;YAlO3:Eu3+纳米纤维的平均直径为(106.7±20.2)nm。在234nm的紫外光激发下,YAlO3:Eu3+纳米纤维的主要发射峰位于590nm和609nm处,分别属于Eu3+的5 D0→7F1跃迁和5 D0→7F2跃迁,Eu3+掺杂离子浓度对YAlO3:Eu3+发射峰的峰型与位置均没有影响,当Eu3+掺杂离子浓度为5%时,YAlO3:Eu3+纳米纤维发光最强。     

无机双钙钛矿太阳能电池材料Cs2AgBiBr6在电子束辐照下的降解行为研究

Cs₂AgBiBr₆是一种新型的无机无铅双钙钛矿材料,具备环境友好、高稳定性等特点,并在光伏、光电等领域具有良好的应用前景。透射电子显微镜作为一种常用的材料表征手段,能够直观地分析材料的微观结构及其演变规律。然而Cs₂AgBiBr₆在利用透射电子显微镜进行表征时,极易受到电子束辐照破坏,且其降解机制尚不明确。本文研究了单晶Cs₂AgBiBr₆在透射电子显微镜下受电子束辐照后的影响,通过高分辨像和选区电子衍射分析其结构演变。分析结果表明:单晶Cs₂AgBiBr₆表面因辐照分解效应导致原子丢失的同时,最先发生微小的晶格调整,生成初始的降解产物之一为Cs3Bi2Br9相;在持续的电子束辐照下,单晶Cs₂AgBiBr₆的降解产物为Cs₃Bi₂Br₉,BiBr₃,CsAgBr₂     

基于PVDF/GO电纺复合纳米纤维声驱动式摩擦纳米发电机

声能作为一种广泛存在的可再生能源,在自供电传感器领域具有巨大潜力,但是环境中声源大多为中低频声源,且声能量密度较低。为了提高中低频段声能的收集效率,介绍了一种基于聚偏氟乙烯/氧化石墨烯(PVDF/GO)电纺复合纳米纤维薄膜的声驱动式摩擦纳米发电机(TENG)。TENG的构造由两层绣棚固定的导电布和中间夹一层PVDF/GO电纺纳米纤维薄膜组成,其中导电布与纤维膜之间通过涤纶树脂(PET)圆环分隔。在117 dB、130 Hz的声源激励下,TENG可以产生高达550 V的峰值电压和61μA的短路电流,瞬时最大输出功率密度为701μW/cm²。TENG在中低频段有着高效的声电转换特性,这种特性使其成为一种潜在的低功耗设备供电解决方案。     

层状下转换材料KLa0.90Nb2O7:Eu3+的制备和发光性质研究

利用高温固相反应法,制备了具有层状钙钛矿结构 的下转换材料KLa0.90Nb₂O₇:Eu³⁺。采用X射线衍射(XRD)、 扫描电子显微镜(SEM)、紫外可见吸收(UV-Vis)和荧光分光光度计分别对产物的晶体结构 、微观形貌和光致发光(PL)性质进行 了检测。XRD结果表明,产物KLa0.90Nb₂O₇:Eu³⁺属正交晶系的钙钛矿结构 晶体,产物中有EuNbO₄的杂相存在。煅烧温度和 时间分别为1150℃、12h是合成KLa0.90Nb₂O₇:Eu³⁺的适 宜条件。PL谱显示,在363nm波长激发下,KLa0.90Nb₂O₇:Eu³⁺有波长为578nm, 592和614nm 3个发光峰。KLa0.90Nb₂O₇:Eu³⁺因层状结构在制备薄膜 器件时具有优势,有望在光伏器件尤其是Si基太阳能电池中增加光电转换效率并且延长器 件使用寿命。     

银纳米线复合透明电极在太阳能电池中的应用

正近年来,银纳米线透明电极技术引起了广泛关注,它有希望替代通用的铟锡氧化物(ITO)透明电极,广泛地应用于光电技术相关领域。介绍一种基于银纳米线和金属氧化物复合结构的透明电极技术,并将其成功地应用在有机聚合物光伏器件和无机CIGS薄膜光伏器件中,所实现的器件性能可以与基于ITO透明电极的器件性能相媲美。     

钙钛矿太阳电池用NiO/石墨烯复合空穴传输材料北大核心

有机-无机杂化钙钛矿太阳电池（PSC）因其效率高、成本低及制备工艺简单等优点而得到广泛的关注。采用无机材料替代有机空穴传输材料可以进一步降低电池成本,拓宽钙钛矿太阳电池空穴传输材料的选择范围。采用水热合成法制备了NiO/石墨烯复合材料前驱体,经过高温处理,得到NiO/石墨烯复合材料,并将其应用于钙钛矿太阳电池空穴传输层。通过X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和热重分析仪-差式扫描量热仪（TGA-DSC）等手段表征了复合材料组分及微观结构。同时,探索了复合材料质量浓度和制膜工艺对空穴传输层性能的影响。研究结果表明,当复合材料的氯苯溶液质量浓度为1.25 mg/mL时,采用喷涂工艺制膜得到的空穴传输层具有最优的性能,其相应钙钛矿太阳电池的光电转化效率为1.44%。NiO/石墨烯复合材料在钙钛矿太阳电池中表现出优于NiO和石墨烯的性能,体现了NiO和石墨烯在复合材料空穴输运过程中的协同作用。     

SnO2陶瓷材料的制备及其气敏特性

研究了Sn粒的硝酸氧化法、SnCl     

CaMoO4/GO复合材料的制备及其超级电容器性能

采用水热法成功合成了CaMoO₄/氧化石墨烯(GO)纳米复合材料。通过材料的表面形貌、晶体结构和电化学性能研究合成的纳米复合材料。结果表明,CaMoO₄/GO电极在电流密度0.5 A/g时比电容高达571.82 F/g,并且在1 A/g的电流密度下,经过1000次循环后的比电容保持率仍为84%。为了测试电极材料的实际应用效果,全固态超级电容器(ASC)分别使用CaMoO₄/GO和活性炭(AC)作为正极和负极进行组装。组装的ASC在功率密度1710.3 W/kg下显示出25.18 W·h·kg^-1的能量密度,并且能通过串联4个ASC为红色发光二极管供电。上述结果表明CaMoO₄/GO电极材料在高性能储能设备的应用中具有非常大的潜力。     

PbI2对钙钛矿薄膜及太阳电池性能的影响

碘化铅(PbI₂)是两步法制备钙钛矿薄膜最常使用的金属卤化物前驱体,精确控制PbI₂在钙钛矿薄膜中的含量和空间分布以及优化PbI₂薄膜的形貌结构对于制备高效稳定的太阳电池具有重要意义。探索了PbI₂的浓度和退火方式对钙钛矿薄膜及太阳电池性能的影响。研究发现,PbI₂溶液的浓度不仅决定钙钛矿薄膜中PbI₂的含量,也影响钙钛矿的晶粒尺寸、取向及光学吸收等性质,从而导致器件性能的改变,当钙钛矿薄膜表面分布约45%的PbI₂时器件性能更佳。此外,PbI₂的形貌、结晶性和孔隙度受退火方式的影响显著,与溶剂退火相比,通过短暂的1 min热退火制备的PbI₂薄膜更有利于减少钙钛矿表界面缺陷,提升器件的开路电压,最终使器件的基础光电转换效率(PCE)可以提升至20.89%。上述研究结果有助于进一步优化钙钛矿太阳电池制备工艺,提升器件性能。     

稀土Er3+离子掺杂的全无机CsPbCl3钙钛矿纳米晶的合成及发光性能

CsPbCl₃全无机钙钛矿纳米晶(PNC)的应用受到其弱发光、极低的光致发光量子产率(PLQY)以及长期暴露于氧气和湿气环境中稳定性差等的限制。为了解决这一问题,使用稀土金属元素铒的三价阳离子(Er³⁺)作为B位掺杂元素,制备出了明亮蓝紫光发射的Er³⁺∶CsPbCl₃钙钛矿纳米晶发光材料。掺杂后的纳米晶具有最佳的形貌和发光性能:PLQY为16.7%、平均粒径约为7.98nm、荧光发射峰蓝移至400nm、半峰全宽仅为10.0nm。同时该纳米晶的环境稳定性也显著提升,在测试环境(温度60℃、湿度60%RH)下存放10天后,其发光强度仍能保持初始荧光发射强度的60%以上。此工作较大程度上改善了CsPbCl₃钙钛矿纳米晶存在的问题,对于其实际应用存在重大意义。     

基于电纺纤维的CuO/SnO_2薄膜及其气敏特性

研究了一种基于静电纺丝纳米纤维制备异质结薄膜的方法。采用静电纺丝技术在硅衬底上依次沉积PVP/CuCl2.2H2O和PVP/SnCl4.5H2O纳米纤维,经过氧等离子体刻蚀并高温退火处理后得到了基于多孔纳米纤维的CuO/SnO2异质结薄膜。利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射技术(XRD)对纤维的形貌和结晶状态进行了表征。电学特性及气敏特性测试结果表明,该异质结薄膜具有明显的整流特性,在100℃的工作温度下,对H2S气体响应和恢复速度快、检测限低、选择性好。     

电纺纳米纤维固相微萃取及农残检测应用北大核心

利用静电纺丝技术制备了聚苯乙烯/氧化石墨烯（PS/GO）纳米纤维固相微萃取（SPME）涂层,分别研究了GO浓度对纳米纤维形貌的影响以及解吸温度、GO浓度和涂层厚度等参数对萃取性能的影响,比较了PS/GO纳米纤维、PS/GO薄膜及聚二甲基硅氧烷（PDMS）薄膜的萃取性能。将PS/GO纳米纤维SPME与离子迁移谱（IMS）联用,实现了毒死蜱和辛硫磷农药标准品及其混合样品的检测。当萃取时间为3 min时,毒死蜱标准品理论检出限为0.13μg/kg,线性范围为6.25-100μg/kg,相关系数为0.999 0,相对标准偏差（RSD）小于14.0%;辛硫磷标准品理论检出限为0.33μg/kg,线性范围为12.50-100μg/kg,相关系数为0.999 8,RDS偏差小于9.2%。     

TiO2基染料敏化太阳能电池的表面修饰及性能研究

采用水热法制备TiO₂浆料,用La(NO₃)₃溶 液浸泡TiO₂薄膜获得修饰电极。用X射线光电子能谱(XPS) 和扫描电子显微镜(SEM)对修饰电极的主要成分及形貌进行表征的结果显示,电极薄膜分为 上下两层,表 面包覆层粒径较大,为La₂O₃颗粒;下层颗粒粒径较小,为TiO₂颗粒。电流-电压测 试结果显示,与修饰 前相比,用La(NO₃)₃溶液浸泡30min获得的膜电极性能最优,使 开路电压和短路电流分别提高了6.8%和 18.5%。电化学阻抗谱(EIS)测试结果表明,相同偏压下,TiO₂/La ₂O₃电极界面复合电阻比TiO₂要大,说明 La₂O₃包覆层在一定程度上抑制了界面的电子复合,改善了电池的光电化学性能。     

电纺中电流行为及其在形貌控制中的应用

根据质量守恒和电荷守恒定律,在分析溶液中电荷形成及电流传导的理论基础上推导了电纺电流与纺丝电压以及溶液流量之间所存在的幂指数数学关系,并通过实验验证了该结果的正确性。利用I-V转换电路所记录的实时纺丝电流和纺丝结果的形貌对比,得出了四种电流波动状况下的不同电纺形貌特征,并对其产生机制进行了定性分析。基于电纺电流与纺丝结果和电纺工艺参数之间的内在关系,提出了一种基于电纺电流的静电纺丝反馈控制装置,试图通过对电纺电压和溶液流量的反馈控制,实现对静电纺丝电流即纺丝形貌的一致控制,进一步达到稳定电纺质量的目的。     

3DG/CoSe2@NW锂离子电池负极材料的制备和电化学性能

为开发高效储存性能的锂离子电池(LIB),利用简单的溶剂热反应合成一维Co-硝基三乙酸(NTC)前驱体,与三维石墨烯(3DG)组装并高温退火后,制备了多维度、多孔的3DG/CoSe₂@纳米线(NW)负极材料。通过一系列的表征证明在纳米结构中,CoSe₂纳米粒子嵌入一维多孔碳NW中,该一维多孔碳NW被封装在3DG中。3DG/CoSe₂@NW用作LIB负极材料时,由于其独特的纳米结构,在0.1 A·g^-1电流密度下100次循环后比容量为725.6 mA·h·g^-1,在2 A·g^-1的大电流密度下进行500次的循环后,容量保持率为92.5%。电化学测试结果表明,以3DG/CoSe₂@NW为电极的LIB具有高比容量和优异的循环稳定性。     

Eu(BA)3．phen·H2O/PVP复合薄膜的制备与表征

将Eu(BA)₃．phen·H₂O掺杂到聚乙烯吡咯烷酮 (PVP)中制备了三元稀土配合物/PVP复合薄膜。首先,在乙醇/水溶剂中合成了铕(Eu 3＋),苯甲酸(BA),1,10-邻菲啰啉(phen)的三元稀土配合物。然 后以乙醇和N,N -二甲基甲酰胺为溶剂,按稀土配合物与PVP质量比为1∶9,将稀土配合物掺杂到PVP溶液 中。最后将混合液滴到聚四氟乙烯基片上,制备出Eu(BA)₃．phen·H₂O/PVP复合薄膜。 复合薄膜在可见光区具有很好的透明性。通过元素分析、红外光谱、X射线衍射分析和荧光 光谱对样品进行了表征。确定稀土配合物的组成为Eu(BA)₃．phen ·H₂O。红外光谱结 果表 明:复合薄膜中PVP与稀土配合物分子之间有相互作用;X射线衍射结果表明:稀土配合物在 与PVP复合过程中出现了某些晶面的定向生长;发射光谱结果表明:PVP复合薄膜具有Eu 3＋ 的红色特征发射。与稀土配合物相比PVP复合薄膜中Eu³⁺离子周围的局域对称性降 低。激发光谱结果表明:PVP与Eu³⁺之间可能有能量传递。