研究目的
研究共轭聚合物/富勒烯体异质结微球中空穴传输能力的增强及其电化学性质。
研究成果
与溶液浇铸薄膜相比,BHJ微球展现出显著增强的空穴传输能力、更长的光生载流子寿命以及更优的电化学稳定性,使其在电催化和光催化应用中极具前景。
研究不足
该研究仅限于特定的聚合物/富勒烯体系(rra-PHT/PCBM),且微球形成方法可能不适用于其他材料。高PCBM含量共混物的电化学稳定性降低,水分降解会影响性能。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用气相扩散法,通过rra-PHT与PCBM混合物形成体异质结微球,并通过电化学和光电导测量评估其性能。
2:样本选择与数据来源:
样本包括不同rra-PHT与PCBM重量比的微球及溶液浇铸薄膜,制备溶剂为CHCl3和MeOH。
3:实验设备与材料清单:
设备包含扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、以玻碳电极为工作电极的循环伏安法(CV)装置、X射线光电子能谱(XPS)以及闪光光解时间分辨微波电导(FP-TRMC)。材料包括rra-PHT、PCBM、CHCl3、MeOH、TBAPF6电解质及乙腈。
4:MeOH、TBAPF6电解质及乙腈。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:通过MeOH蒸汽缓慢扩散至CHCl3溶液中形成微球,随后采用SEM、TEM、CV、XPS及FP-TRMC进行表征,测量电化学性质、载流子迁移率及寿命。
5:数据分析方法:
通过CV量化电荷量,XPS分析能级偏移,FP-TRMC测量电导率与寿命,并对结果进行统计分析。
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Scanning Electron Microscopy
Used for imaging the morphology of microspheres and aggregates.
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Transmission Electron Microscopy
Used to confirm that the microspheres are filled and not hollow.
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Cyclic Voltammetry Setup
Used to measure electrochemical properties such as oxidation and reduction waves.
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Glassy Carbon Electrode
φ = 1.6 mm
Used as a working electrode in electrochemical measurements.
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X-ray Photoelectron Spectroscopy
Used to analyze energy levels and shifts in S2p bands.
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Flash-Photolysis Time-Resolved Microwave Conductivity
Used to measure photocarrier conductivity and lifetimes.
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