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oe1(光电查) - 科学论文

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  • 碳纳米管-氧化铁(III)纳米复合材料作为染料敏化太阳能电池阴极：计算建模与电化学研究

    摘要： 以下是关于多壁碳纳米管（MWCNT）与α-三氧化二铁（α-Fe?O?）纳米复合材料作为染料敏化太阳能电池（DSCs）阴极材料适用性的评估结果。通过扫描电子显微镜（SEM）、能量色散光谱（EDS）和X射线元素映射分析对MWCNT/α-Fe?O?纳米复合材料的形貌和结构进行了表征。此外，针对代表高电流密度、低峰谷分离、低电荷转移电阻及近乎100%稳定响应信号的I?/I??氧化还原对的电化学活性，研究了该纳米复合材料的性能。进一步采用分子力学（MM）和限制性Hartree-Fock/半经验参数化（RHF/PM6）方法进行的计算建模显示，所建模型纳米复合材料的最高占据分子轨道（HOMO）、最低未占分子轨道（LUMO）及HOMO-LUMO能隙分别为-6.88 eV、-3.62 eV和3.26 eV，这些特性与DSC结构的电子能级级联相匹配。最终，采用N719敏化TiO?光阳极和MWCNT/α-Fe?O?对电极组装的DSC器件，展现出0.7 V的开路电压、20.37 mA cm?2的短路电流密度及6.0%的功率转换效率。本研究成功证实了该纳米复合材料作为碘基染料敏化太阳能电池阴极材料的潜力。

    关键词： 染料敏化太阳能电池，纳米复合材料，碳纳米管，分子力学，RHF/PM6，氧化铁(III)

    更新于2025-11-21 11:18:25

  • 采用纯立方相β-Fe2O3的光-Fenton反应中有机污染物的非均相降解

    摘要： 本文采用带隙为1.9电子伏特（直接带隙半导体）的纯立方β-Fe2O3晶体作为光芬顿反应的低成本无毒催化剂，该材料因能吸收可见光（<650纳米）而具备催化活性。研究证实其对包括罗丹明B（RhB）、甲基橙（MO）、茜素红（AR）和苯酚在内的多种有机污染物具有显著降解效果，其中重点探究了RhB的降解过程。通过邻苯二甲酸指示剂验证羟基自由基（·OH）是该反应的主要活性物种。利用液相色谱-质谱联用技术（LC-MS）揭示了苯酚在光芬顿反应中的降解路径及中间产物，发现苯酚羟基化产生的中间体最终转化为H2O和CO2。

    关键词： 光芬顿、过氧化氢、β-氧化铁、降解、羟基自由基

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 基于不同矿床石英砂合成的玻璃透光性研究

    摘要： 容器玻璃和平板玻璃由不同批次原料合成，并等量添加复合脱色剂。研究了氧化铈和硝酸钾对透光系数的影响。光学特性测量显示，透光率可达90-93%（波长范围500-750纳米）。实验确定，在每种特定组分中，当氧化铈和硝酸钾浓度增至特定值时，会同步提升水解稳定性、TLCE指标及透光系数。

    关键词： 变色、氧化铁、透光系数、化学稳定性、石英砂、玻璃合成、原材料

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 在Fe2O3表面负载碱性氢氧化物纳米颗粒以促进光催化活性

    摘要： 本研究通过负载碱性氧化物纳米颗粒对氧化铁(Fe2O3)进行表面改性，以探究表面相互作用对该材料光催化活性的影响。采用浸渍法分别用NaOH、KOH和CsOH负载0.05%、0.1%、0.4%和1 wt%的Fe2O3。在气相中以异丙醇(IPA)降解为丙酮为反应体系进行光催化性能评价。通过X射线衍射、紫外-可见漫反射光谱和扫描电子显微镜(SEM)对制备样品进行表征。光催化评价结果表明，在表面负载碱性氢氧化物可使Fe2O3的光活性提升至最佳程度。负载后Fe2O3光活性的增强可归因于表面化学反应以及光生电子从Fe2O3导带向碱性纳米颗粒的转移。此外，多电子氧还原作用也被认为是促进光催化反应的另一途径。

    关键词： 氢氧化铯，光催化，氢氧化钠，光降解，浸渍法，氢氧化钾，氧化铁(III)

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • Fe3O4与给体-受体型π共轭聚合物在纳米颗粒中的有序组装，用于增强光声和磁效应

    摘要： 我们报道了共轭聚合物纳米粒子中氧化铁纳米粒子的有序结构是实现磁共振与光声成像多模态诊疗剂更优性能的关键。通过相分离薄膜破碎法，在保持PCPDTBT与D8PE固定混合比例的同时改变氧化铁浓度，制备了由共轭聚合物（PCPDTBT）、带伯胺极性头部的磷脂（D8PE）和氧化铁（Fe3O4）纳米粒子组成的杂化纳米粒子。值得注意的是，当摩尔混合比为1:1:0.8（PCPDTBT/D8PE/Fe3O4）时组装的杂化纳米粒子表现出最短的横向弛豫时间T2，其光声信号强度比1:1:0混合比时高出22倍。X射线衍射结构分析结合瞬态吸收光谱测量的能量转移数据证实，这些杂化纳米粒子的结构有序性是其光声与磁性能增强的原因。

    关键词： 共轭聚合物、光声成像、磁共振成像、氧化铁、混合纳米粒子

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 纤维素纸模板中金属氧化物纳米颗粒的简易溶胶-凝胶合成法

    摘要： 采用纤维素纸为模板，通过溶胶-凝胶法合成了由钛、锌、铜和铁的氧化物自由独立颗粒组成的集合体，其尺寸范围为6-109纳米。研究发现，在空气中以550°C煅烧60分钟的时间已足够形成结晶单相TiO2或ZnO纳米颗粒、Cu2O+CuO或Fe2O3+Fe3O4纳米复合材料，并烧除有机成分。最初存在于纤维素中的杂质（Ca、Na、Cl）在合成化合物中被检测到。

    关键词： 溶胶-凝胶合成、氧化锌、纳米粒子、氧化铜、纤维素、氧化铁、氧化钛

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 大气压等离子体射流合成的柔性电致变色钨/铁混合氧化物薄膜

    摘要： 通过低温常压等离子体聚合方法，利用常压等离子体射流（APPJ）在仅48秒的短时暴露条件下，将柔性电致变色有机钨铁氧化物（WFexOyCz）薄膜快速沉积于柔性（60 Ω/□ 聚对苯二甲酸乙二醇酯/氧化铟锡；PET/ITO）基底上。六羰基钨[W(CO)6]与二茂铁[Fe(C5H5)2]的前驱体蒸汽与不同流速的O2气体混合后，注入空气等离子体射流，并在室温（~23℃）和常压（1.013×10? Pa）下喷涂至PET/ITO基底。通过特定比例添加氧气合成的柔性电致变色WFexOyCz薄膜展现出优异的锂电致变色性能——在1 M LiClO4-碳酸丙烯酯电解液中以40 mV/s扫描速率进行-1 V至2 V电位循环扫描时表现显著。当采用APPJ工艺、以0.5 sccm特定氧流量制备非晶态WFexOyCz薄膜时，高达0.189的富氧空位缺陷值使更多Li+离子能够嵌入/脱嵌该薄膜。在800 nm波长下，其光学透过率调制值（ΔT）最高达70.3%、光学密度变化（ΔOD）达0.77、着色效率（η）达61.3 cm2/C，证实了显著的变色/褪色性能。

    关键词： 电致变色材料、氧化铁、氧化钨、柔性电致变色薄膜、常压等离子体、等离子体聚合

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 通过全身近红外荧光成像追踪小鼠体内荧光标记纳米粒子的挑战

    摘要： 荧光标记的氧化铁磁性纳米颗粒（MNP）对阐明生物过程具有重要帮助。本研究采用双荧光标记MNP，探究荧光检测能在多大程度上反映其在活体动物中的命运。小鼠给药后1天（200 μmol Fe/kg体重），连接在纳米颗粒核心的染料（DY-730）荧光信号非常显著，且与小鼠肝脏和脾脏中铁含量的增加相符，但后续时间点该信号不明显。我们认为这种荧光行为源于MNP核心在细胞溶酶体区室中的早期降解过程。相比之下，连接在PEG包被层上的DY-555染料在体内无法检测到荧光。总之，当检测MNP在体内的早期生物降解情况时，将染料标记在MNP金属核心上比标记在包被层上更具优势。

    关键词： 纳米颗粒标记、氧化铁、纳米颗粒追踪、荧光、纳米颗粒

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 用于格列美脲尿液分析的Fe3O4@氧化石墨烯纳米团簇的制备与比较：基于表面辅助激光解吸/电离飞行时间质谱法

    摘要： 氧化石墨烯（GO）具有吸附特定化合物的能力，且可通过功能基团修饰实现不同用途；例如利用氧化铁（IO）纳米颗粒的磁性来富集分析物。近期已开发出多种氧化石墨烯，如单层氧化石墨烯（SLGO）、2至4层氧化石墨烯（即少层氧化石墨烯，FLGO2–4）以及4至8层氧化石墨烯（即多层氧化石墨烯，MLGO4–8）。然而这些包覆氧化铁纳米颗粒的层状氧化石墨烯的吸附性能尚未被研究。本研究采用简便乳液-溶剂蒸发法合成了包覆层状氧化石墨烯的磁性氧化铁纳米簇，并创新性地将其用于格列美脲分析。该方法基于：(i) 利用包覆层状氧化石墨烯的磁性氧化铁纳米簇（IO@SLGO、IO@FLGO2–4和IO@MLGO4–8）富集格列美脲；(ii) 通过基于磁性簇的表面辅助激光解吸/电离飞行时间质谱（SALDI-TOFMS）快速测定。研究发现含最多氧化石墨烯层数的IO@MLGO4–8磁性簇具有最佳检测限（格列美脲为28.6 pmol/μL）。氧化石墨烯层数对提升SALDI-MS灵敏度具有重要作用，表明磁性簇中氧化石墨烯尺寸影响着解吸/电离效率。据我们所知，这是首个利用不同类型氧化石墨烯磁性簇富集格列美脲的研究，同时证实经HLB纯化尿液中磁性簇吸附的格列美脲可通过SALDI-TOFMS进行分析。

    关键词： 质谱法，氧化铁，格列美脲，纳米团簇，表面辅助激光解吸电离，氧化石墨烯

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 赤铁矿纳米结构的缺陷化学、电学及光电化学性质的理论与实验调控

    摘要： 赤铁矿（α-Fe2O3）被视为光化学电应用中最具成本效益且稳定的阳极材料之一，其性能与其他过渡金属氧化物一样，强烈依赖于其电学和缺陷特性。本工作在受控温度（T = 250至400°C）和气氛（pO2 = 10^-4至1 atm O2）条件下，原位表征了未掺杂和锡掺杂α-Fe2O3纳米级粉末的电学与热力学性能，以研究其传输和缺陷特性。频率相关的复阻抗谱表明，颗粒间电阻与颗粒电阻相比可忽略不计。推导出预测未掺杂和掺杂α-Fe2O3中电子、空穴、铁空位和氧空位浓度随温度及氧分压变化的详细缺陷模型。利用这些缺陷平衡模型，确定了起作用的缺陷机制，并通过分析电导率对温度和pO2的依赖性，获得了未掺杂α-Fe2O3的带隙能量和锡掺杂α-Fe2O3的氧化焓?；谡庑┙峁颐悄芄唤馐褪┲鞑粼佣驭?Fe2O3电导率影响出人意料地微弱的原因。此外，根据本研究结果，提供了实验方法，成功调控赤铁矿以增强其对水氧化反应的光催化活性。

    关键词： 热膨胀测量法、α - 氧化铁、缺陷化学、光电化学、电导率

    更新于2025-09-23 15:19:57