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oe1(光电查) - 科学论文

7 条数据
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  • 脉冲激光沉积法制备的外延氧化铁薄膜的结构与光学特性

    摘要： 由于与能量转换和存储系统相关的潜在应用，铁氧化物得到了深入研究。本文采用脉冲激光沉积法，在不同氧分压和温度下制备了铁氧化物薄膜，并研究了其晶体结构和光学性质。X射线衍射测量证实，铁氧化物薄膜外延生长在Al2O3(0001)衬底上。随着生长温度从450K升高到800K，薄膜呈现出更优异的赤铁矿相（α-Fe2O3）晶体结构。当压力降至0.5mTorr时，形成了磁铁矿相（Fe3O4）。我们发现，铁氧化物的光学带隙主要源自O 2p到Fe 3d的跃迁，该带隙可在2.18eV至2.42eV范围内调控，适用于能量转换系统。

    关键词： 吸收、功能器件、脉冲激光沉积、三氧化二铁、薄膜

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 金属氧化物与石墨烯在远红外发射性能方面的协同效应研究

    摘要： 高远红外（FIR）发射率材料因其能加速血液循环和新陈代谢，在现代医疗领域极具应用前景。本研究通过原位水热法合成了MnO?/石墨烯纳米片（GNPs）和Fe?O?/GNPs两类复合材料。MnO?或Fe?O?与GNPs之间均表现出对远红外发射的正协同效应。其中MnO?/GNPs（2%）在8-14微米波长范围内展现出0.981的超高远红外发射率，显著高于原始MnO?（0.940）和GNPs（0.878）；Fe?O?/GNPs（1%）的发射率也高达0.953，远超原始Fe?O?（0.877）和GNPs。得益于石墨烯的大比表面积、轻质及薄层特性，MnO?和Fe?O?纳米晶在石墨烯表面生长并形成不同形貌。MnO?/GNPs（2%）形成了珊瑚状形貌，表明其具有高孔隙率表面，可暴露更多不稳定原子或分子。金属氧化物/GNPs的形貌特征被认为与GNPs和金属氧化物间的良好协同效应相关。因此，本研究表明金属氧化物/石墨烯复合材料在高性能远红外发射材料领域具有重要应用前景。

    关键词： 二氧化锰、石墨烯、远红外线发射、三氧化二铁

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 高效光电化学水分解：负载磷酸钴的Co?O?/Fe?O? p-n异质结纳米棒阵列的表面修饰

    摘要： 赤铁矿（α-Fe2O3）作为光电极材料用于光电化学（PEC）水分解时存在电荷分离效率低和水氧化动力学缓慢两大问题。通过将碱性环境中高度稳定的Co3O4与能带位置匹配的Fe2O3纳米棒阵列耦合构建p-n结纳米结构，可能是实现高效PEC水氧化的挑战性策略。研究表明，设计的p-Co3O4/n-Fe2O3结表现出优异的光电流密度、快速的水氧化动力学以及显著的载流子注入和体相分离效率（ηinj和ηsep），这归因于Co3O4对析氧反应的高催化活性以及诱导界面电场促进载流子分离与传输的特性。此外，引入磷酸钴（Co-Pi）助催化剂使PEC性能达到更高水平。所得Co-Pi/Co3O4/Ti:Fe2O3光阳极在1.23 VRHE（相对于可逆氢电极）下光电流密度达2.7 mA cm?2，比Ti:Fe2O3光阳极高125%。在1.23 VRHE下，Co-Pi/Co3O4/Ti:Fe2O3分别实现了91.6%和23.0%的优化ηinj和ηsep，较Ti:Fe2O3分别提升70%和43%。此外，该材料具有0.64 VRHE的低起始电位和长期PEC稳定性。

    关键词： 光阳极、四氧化三钴、三氧化二铁、p-n异质结、Co-Pi

    更新于2025-09-23 02:15:19

  • 通过简单无电镀法耦合双金属羟基氧化物NiFeOOH增强赤铁矿光阳极的光电化学性能

    摘要： 析氧反应（OER）是开发经济型光电极的重要瓶颈之一。本研究首次通过简单的无电镀配体调控氧化法，在Fe?O?光阳极表面制备了双金属羟基氧化物NiFeOOH层，以构建高度匹配的半导体/助催化剂界面。得益于双金属羟基氧化物NiFeOOH加速的OER动力学和低过电位，所制备的具有强结合异质结界面的Fe?O?/NiFeOOH核壳结构比裸Fe?O?及半覆盖FeOOH/NiOOH的Fe?O?光阳极表现出更优的可见光吸收、更高的光电流密度（1.23 VRHE下1.83 mA/cm2）及良好稳定性。我们认为这项工作为设计各类光电极/催化剂的高质量接触界面提供了新途径。

    关键词： 无配体调控氧化，光电化学水分解，三氧化二铁，核壳纳米棒阵列，羟基氧化镍铁

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 一步水热法合成具有高锂存储性能的Fe?O?@TiO?微球

    摘要： 通过简单的一步水热法合成了Fe(OH)3、C和TiO2前驱体。随后在空气氛围中以500℃煅烧5小时去除复合物中的C，从而制得Fe2O3@TiO2微球复合材料。Fe2O3的引入有助于提供高比容量、高速循环和稳定的寿命性能。首次放电容量为688mAh/g，其中Fe2O3@TiO2微球具有更高的放电容量（372mAh/g），且在充放电过程中Li+的嵌入/脱出会在材料表面形成致密的SEI（固体电解质界面）膜，导致石墨碳材料的实际放电。由于石墨碳材料具有较低的理论比容量，其容量相对较低。在Fe2O3@TiO2微球第2至50次充放电循环中，电容保持率超过90%。优异的稳定循环性能和良好的倍率性能表明，Fe2O3@TiO2微球作为锂离子电池负极材料具有巨大应用潜力。

    关键词： 阳极、碳、二氧化钛、三氧化二铁、锂离子电池

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 形貌可控的Fe2O3纳米颗?！铣杉捌涠月薜っ鰾增强的光催化降解性能

    摘要： 通过离子介导的水热法合成了不同形貌的氧化铁纳米颗粒。向反应体系中添加Zn2?和Al3?无疑是分别形成立方体结构赤铁矿和圆盘状结构赤铁矿的原因。本文提出了氧化铁的生长机制，采用SEM和HR-TEM分析了所得纳米结构的形貌，通过XRD和FTIR光谱进行物相鉴定，并对纳米粉末进行了光学特性与Zeta电位(PZ)测量。羟基总体密度取决于晶体结构和晶面取向。将氧化物置于罗丹明B(RhB)溶液中会降低PZ电位值，其中圆盘状结构的变化最显著(ΔPZ=16.2 mV)，立方体结构变化最微弱(ΔPZ=5.5 mV)。圆盘表面染料的高吸附程度证实了其存在大量导致表面活性的羟基。通过光解RhB研究所得纳米结构的光催化活性，发现添加H?O?作为电子陷阱可提升性能。循环光降解实验表明，具有不同暴露晶面的氧化铁可多次使用而不丧失光催化特性，其中圆盘结构展现出最理想的光催化行为?；诠趸馓砑邮笛橥撇?，颗粒形貌会影响H?O?在表面的扩散过程。

    关键词： 晶体、氢氧化铁、三氧化二铁、纳米结构

    更新于2025-09-04 15:30:14

  • 铁(III) β-二酮配合物：用于氧化铁薄膜制备的化学气相沉积前驱体

    摘要： 本研究中描述了三种铁(III)β-二酮配合物[Fe(β-二酮)3]（β-二酮=2-乙?；肺焱榧姿狨?3a)、2-乙酰基环己烷甲酸酯(3b)、4,4-二甲基-1-苯基戊烷二酮酸酯(3c)）的合成。3a-c通过相应β-二酮与FeCl3以3:1比例在NaOH存在下反应制得。在氩气和氧气氛围中进行的TG和DSC研究表明，3b、c在加热过程中部分蒸发。对TG实验所得3a-c残留物进行PXRD测量，证实800°C时形成了结晶α-Fe2O3。蒸气压研究表明，配合物3b和3c具有更好的挥发性（120°C时分别为17.3 mbar(3b)、5.4 mbar(3c)），优于铁β-二酮配合物[Fe(tfa)3]和[Fe(acac)3]。使用3a、b进行的CVD研究在氧气作为反应气体时形成了氧化铁薄膜，但3c未形成氧化铁薄膜。SEM研究表明所有获得的薄膜均致密且连贯。采用金属有机配合物3a和3b分别在450°C获得了结晶γ-和α-Fe2O3薄膜。XPS研究表明形成了表面含碳杂质的Fe2O3薄膜，但薄膜内部未检测到碳。

    关键词： 三甘醇、蒸气压、铁、固态结构、β-二酮配合物、三氧化二铁、化学气相沉积

    更新于2025-09-04 15:30:14