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聚合物上的光敏化TiO2薄膜——二氧化钛与聚合物的相互作用及可见光诱导的光活性
摘要： 具有可见光诱导光活性的聚合物光催化涂层，可通过低温氧等离子体处理聚丙烯（PP）后沉积二氧化钛纳米颗粒，并以有机配体进行敏化制备而成。整个工艺包含三大步骤：通过部分氧化实现表面活化、二氧化钛纳米颗粒的固定化，以及采用能形成表面Ti(IV)电荷转移复合物的有机配体溶液浸渍对二氧化钛薄膜进行光敏化。XPS和红外分析表明，等离子体处理会在聚合物表面生成含氧基团，这些基团参与形成确保二氧化钛薄膜与聚合物基底良好结合的Ti-O-C键。采用二氧化钛纳米颗粒水性溶胶的浸涂工艺，可制得厚度100-300纳米的致密涂层。儿茶酚类配体与表面Ti(IV)中心的配位作用会形成有色电荷转移复合物，从而实现可见光吸收及高效的光生电荷分离。光生电子和空穴可参与导致污染物降解的表面氧化还原反应。多种有机配体（儿茶酚、2,3-萘二酚、邻苯三酚和芦?。┑牟馐韵允?，在可见光照射下经儿茶酚修饰的二氧化钛涂层光活性最佳。该光催化涂层可作为可见光激活的自灭菌表面有效应用。
关键词： 光催化、X射线光电子能谱分析、二氧化钛涂层、光敏化作用、等离子体处理
更新于2025-09-23 15:23:52
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基于CsPbBr?钙钛矿改性ZnO纳米棒复合材料的高短路电流太阳能电池
摘要： 我们构建了三维全无机钙钛矿太阳能电池，采用垂直排列的导电氧化锌纳米棒作为电子传输层和光学波导。钇掺杂提升了氧化锌的导电性，从而改善了电子传输效率，使太阳能电池效率提高了三倍。这些垂直排列的纳米棒既作为光学波导又充当支架结构，通过增加钙钛矿半导体层厚度显著增强了光吸收效果。器件结构采用剥离的多层石墨背接触层以实现高效空穴提取。通过二氧化钛纳米级涂层对氧化锌进行关键改性，光致发光光谱测量显示这能有效钝化表面并减少电荷复合，从而大幅改善电荷转移效率。该策略最终使太阳能电池效率整体提升九倍，达到具有竞争力的最高值5.83%。更重要的是，这种全无机太阳能电池展现出卓越的稳定性，在环境条件下存放1000小时后初始性能未出现衰减。本研究证明钇掺杂氧化锌纳米棒可作为介孔二氧化钛的理想替代材料，使CsPbBr3钙钛矿器件实现了10.5 mA cm-2的高短路电流密度。
关键词： 石墨，环境合成，无机钙钛矿，二氧化钛涂层，氧化锌纳米棒
更新于2025-09-23 15:21:01
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定制TiO??；げ闶迪指咝榷ǖ奈Ⅰ范ソ峁筽-GaAs光电化学阴极
摘要： III-V族化合物半导体是光电解（PEC）应用中极具前景的一类材料。本研究采用金属辅助湿法刻蚀技术在p型GaAs表面制备出大面积图案化微穹顶结构，并通过原子层沉积法获得厚度与结晶度可控的TiO??；げ??；赑EC光阴极设计，在中性pH电解液中于-0.8V（vs Ag/AgCl）电位下实现了-5 mA cm?2的光电流输出。通过控温沉积获得的特定结晶度TiO?涂层相比非晶涂层展现出更优异的稳定性，使器件能稳定运行长达60小时。GaAs与TiO?之间有利的能带排列促进了电荷分离效率提升，从而同步提高了太阳能转化效率。该方法为进一步开发高效耐用的III-V族化合物及其他太阳能燃料制备用光阴极材料提供了可行方案。
关键词： 原子层沉积、砷化镓、二氧化钛涂层、光阴极稳定性、光电化学水分解
更新于2025-09-19 17:13:59