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oe1(光电查) - 科学论文

13 条数据
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  • TiO2薄膜对光纤SPR传感器性能的影响

    摘要： 我们研究了二氧化钛（TiO?）薄膜对两种探针光纤表面等离子体共振（SPR）性能的影响。通过有限元法（FEM）数值研究了镀有TiO?的D型光纤SPR传感器的导光特性与传感性能，并通过实验探究了镀有TiO?的多模-单模-多模（MSM）异芯光纤SPR传感器的传感性能。两种探针的模拟与实验结果一致表明：金膜上未覆盖TiO?薄膜层可增强折射率灵敏度，并将传感器的共振曲线从可见光区调谐至近红外区。

    关键词： 异芯结构、D型结构、表面等离子体共振、有限元法、二氧化钛薄膜

    更新于2025-11-28 14:23:57

  • 基于溶胶-凝胶合成的狭缝涂布TiO?薄膜形貌相图

    摘要： 通过狭缝涂布印刷技术制备了具有定制纳米结构的中孔二氧化钛薄膜，该技术是一种简单、经济高效的薄膜沉积工艺，具备大规模制造潜力?；谡庖还ひ涤押眯图际酰趸驯∧ぞ哂杏刖酆衔锇氲继迤骷嗨频挠攀?，例如易于规?；?。通过所谓的嵌段共聚物辅助溶胶-凝胶合成法，实现了包括泡沫状纳米结构、纳米线聚集体、塌陷囊泡和纳米颗粒在内的多种二氧化钛形貌。通过调节反应物的重量分数，在去除模板后探究了印刷二氧化钛薄膜的三元形貌相图。分别采用扫描电子显微镜和掠入射小角X射线散射技术研究了表面及内部形貌演变。特别关注泡沫状二氧化钛纳米结构，因其对太阳能电池应用等具有特殊价值。当二氧化钛前驱体异丙醇钛（TTIP）的重量分数较低时，可获得具有高均匀性且大孔径的泡沫状二氧化钛薄膜。通过X射线衍射和透射电子显微镜验证了高结晶度二氧化钛薄膜的锐钛矿相。

    关键词： 二氧化钛薄膜、结晶度、形貌相图、印刷、掠入射小角X射线散射（GISAXS）

    更新于2025-11-21 11:20:42

  • 激光烧蚀法制备的Cu2O纳米颗粒修饰TiO2薄膜的光催化性能

    摘要： 通过激光烧蚀法制备了氧化亚铜纳米颗粒修饰的二氧化钛薄膜。分别采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、拉曼光谱系统、光学吸收及光催化评价系统，研究了氧化亚铜纳米颗粒对二氧化钛薄膜结构、光学性能和光催化性能的影响。XRD图谱表明，这种修饰作用具有降低氧化亚铜晶粒取向的效果。与单纯的氧化亚铜纳米颗?；虻ゲ愣趸驯∧は啾?，氧化亚铜修饰的二氧化钛复合薄膜在产氢方面的光催化性能分别提高了1.70倍和1.77倍。通过改变激光烧蚀功率证实，氧化亚铜的氧化过程主导了氧化亚铜/二氧化钛复合薄膜的光催化性能。

    关键词： 异质结、氧化亚铜纳米颗粒、激光烧蚀、光催化性能、二氧化钛薄膜

    更新于2025-10-22 19:40:53

  • 一种利用葡萄糖制备碳改性二氧化钛薄膜的简易方法及其可见光响应光催化活性

    摘要： 通过采用含葡萄糖的二氧化钛溶胶浸渍法，可轻松制备碳改性二氧化钛（C-TiO?）薄膜。通过控制煅烧条件，所得C-TiO?产物在可见光和紫外光照射下对气态NOx降解表现出高效光催化活性。研究考察了碳含量与煅烧温度对其光催化性能及光化学/物理特性的影响。二氧化钛表面的碳质组分增强了薄膜的可见光吸收能力；但表面过量碳会因严重覆盖活性位点而降低其光催化效能。结果表明：葡萄糖添加量以TiO?重量的50%-100%为宜，最佳煅烧温度为300℃，该条件下材料在紫外光和可见光照射下均呈现更优光催化活性。由此制备的简易C-TiO?薄膜作为可见光响应型催化剂，为实际应用提供了可行的制备途径。

    关键词： 葡萄糖、二氧化钛薄膜、浸渍法、碳改性、可见光响应

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 衬底温度和前驱体用量对化学气相沉积制备的非晶TiO2薄膜光学性能和微观结构的影响

    摘要： 在本研究中，采用四异丙醇钛为前驱体，通过化学气相沉积法在低温下于玻璃基底上制备了TiO?薄膜。该工艺无需使用氧源或退火处理。研究考察了基底温度和前驱体用量对所沉积TiO?薄膜表面微观结构及光学性能的影响。利用X射线衍射(XRD)、紫外-可见分光光度计和原子力显微镜(AFM)对制备的薄膜层进行分析。XRD分析表明所有制备层的结构均呈非晶相。AFM图像分析显示：随着基底温度升高，薄膜表面粗糙度增大，同时纳米颗粒尺寸分布更趋均匀。织构分析表明：提高基底温度和降低前驱体用量均可增强表面各向同性。通过Swanepoel方法对透射光谱进行计算得出薄膜厚度。研究了包括光学带隙、折射率、消光系数、复介电函数、乌尔巴赫能量、单振子能量和色散能量等光学参数的变化规律。结果表明这些光学性能是基底温度和前驱体用量的函数。

    关键词： 化学气相沉积，二氧化钛薄膜，衬底温度，光学性能，非晶结构

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 溅射锐钛矿相TiO?薄膜的接触角弛豫与长效亲水性：基于新型定量XPS分析研究

    摘要： 二氧化钛表面的接触角弛豫是一个必须理解的重要问题，尤其是其在黑暗条件下长期保持亲水性的特性。通过定量XPS分析，我们观测了溅射制备的锐钛矿相TiO?薄膜在大气环境中长达约22天的弛豫过程。研究发现晶格氧峰上方约2.57 eV处存在一个新峰，该峰归属于供体-受体复合物中的H?O分子。这种供体-受体复合物正是实现长效亲水性的关键因素，我们据此建立了理论模型。实验表明表面偶然碳污染并非接触角弛豫的主因：当供体-受体复合物含量较低（IDAC/Ibulk ≤ ~5%）时，样品接触角会随时间发生弛豫；而高密度复合物样品（IDAC/Ibulk ≥ ~10%）在22天内始终保持优异亲水性（接触角 ≤ 20°）。当碱性Ti-OH与酸性OH桥的比例较高（ITi?OH/Ibridge ≥ 1）时，会形成更多供体-受体复合物（IDAC/Ibulk ≥ ~10%）。因此，碱性Ti-OH通过与H?O形成强静电供体-受体复合物实现长效亲水。事实上，通过高密度氧等离子体处理可在TiO?表面生成足量Ti-OH基团及供体-受体复合物中的H?O分子，从而获得长效亲水特性。接触角弛豫本质上源于黑暗环境中水分子与TiO?表面的相互作用，其程度取决于静电供体-受体复合物的数量。本研究通过将理论分析与实际环境中的TiO?表面接触角实验数据相关联，首次揭示了该弛豫机制，为相关研究提供了新视角。

    关键词： 亲水性、溅射、等离子体处理、接触角弛豫、X射线光电子能谱分析、给体-受体复合物、二氧化钛薄膜

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 染色TiO?/电解质界面双侧环境对敏化太阳能电池"成熟期"详细复合过程的影响

    摘要： 完整的染料敏化太阳能电池（DSC）生命周期包含"成熟期"、稳定期和衰减期三个阶段。但在DSC性能调节期间，关于染料-TiO2/电解质界面两侧对电子复合过程影响的研究仍属空白。本文研究了DSC性能调节过程中TiO2与电解质界面两侧环境对电子复合过程的影响。结果表明：DSC性能调节受电解质化学环境影响显著，薄膜微观结构对性能调节期间的电子复合过程具有一定影响。在DSC性能调节期间，弱光条件下的准费米能级调节比强光条件下更为复杂。本研究结果对探究DSC复杂体系、理解器件工作机理及提升电池效率具有重要意义。

    关键词： 性能调整期，电子复合，二氧化钛薄膜，染料敏化太阳能电池，电解质

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 飞秒激光诱导硅周期性表面结构增强光催化活性

    摘要： 激光诱导周期性表面结构（LIPSS）是一种自上而下的纳米/微结构制备方法，无需采用复杂的光刻工艺。该方法更简单且成本更低。本工作采用800纳米波长的飞秒激光脉冲在硅表面制备LIPSS，通过在结构化和非结构化硅片表面沉积二氧化钛薄膜制备光催化基底。涂层通过从钛靶材溅射而成，在两种不同氧气氛中完成：第一种情况溅射腔室氧压较高（3×10?2毫巴），第二种情况氧压降低一个数量级（2.1×10?3毫巴）。亚甲基蓝染料光催化分解研究表明，LIPSS存在时，高压和低压生长的二氧化钛薄膜催化活性分别提升2.1倍和3.3倍，这种光催化活性增强归因于有效表面积的扩大。对比实验显示，LIPSS表面生长的二氧化钛薄膜染料分解速率显著高于标准参照材料皮尔金顿Activ?薄膜。

    关键词： 光催化染料分解、硅、飞秒激光脉冲、二氧化钛薄膜、激光诱导周期性表面结构、纳米波纹

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 介孔TiO2薄膜中激光生成的银纳米粒子：形成过程及基于模型的尺寸预测。

    摘要： 通过直接激光写入控制纳米粒子(NPs)的形成，为通过调节激光参数(如功率、聚焦和写入速度)来设计纳米复合材料的光学响应提供了一种有效途径。纳米粒子的生长、光氧化和还原过程会影响激光激活纳米粒子集合体的光吸收特性，但这些自洽过程尚未被充分理解。先前研究在忽略热扩散的情况下解释了银纳米粒子的生长或收缩现象，但激光写入速度如何控制纳米粒子尺寸仍不明确。本研究基于纳米粒子集合体的尺寸变化、光吸收与热扩散耦合计算，提出考虑尺寸与温度空间信息的二维模型以深入探究该过程。研究发现空间尺寸分布不均匀会导致激光写入线沿线的透射率不均，这一现象通过原位透射实验得到验证。研究还揭示了由于热扩散效应，纳米粒子会在激光光束中心前方生长的新机制。这种非线性生长过程会持续消耗基质中大部分游离Ag0直至耗尽，而还原反应产生的Ag0量无法弥补消耗。此后光氧化过程占据主导地位，并最终根据写入速度成为控制纳米粒子尺寸的关键因素。模拟结果表明，影响最终纳米粒子尺寸的关键因素并非Ag0扩散的活化能，而是电离效率，这有助于理解如何改进不同制备样品的激光加工工艺。

    关键词： 光氧化、银纳米粒子、纳米粒子、二氧化钛薄膜、激光写入、热扩散

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 具有定制结构、电学和光学特性的ZnO@TiO2核壳纳米棒阵列在光伏应用中的研究

    摘要： 氧化锌具有优异的电子传输和光学特性，有利于光伏应用，但其表面易形成缺陷。为解决这一问题，我们在氧化锌纳米棒上沉积了纳米结构二氧化钛薄膜形成稳定壳层。通过湿化学法合成的氧化锌纳米棒为单晶结构。我们采用三种不同工艺沉积二氧化钛，研究了制备方法及参数对结构、形貌、电学和光学性能的影响。纳米结构二氧化钛壳层呈现与沉积方法相关的不同形貌：（1）分离纳米颗粒（氩气环境中脉冲激光沉积法）；（2）厚度不均匀层（真空环境脉冲激光沉积或直流反应磁控溅射法）；（3）沿纳米棒均匀薄层（化学沉积法）。基于结构研究，我们选择制备参数获得锐钛矿相二氧化钛壳层。阻抗谱显示所有ZnO@TiO2样品均呈现纯电子导电性，其导电性显著优于裸露氧化锌纳米棒或二氧化钛层?；С粱趸芽遣愕难氛瓜殖鲎罴训嫉缧院妥畹突罨?。沿纳米棒均匀二氧化钛层的样品在可见光波段具有最高透明度，优于厚度不均匀层样品。

    关键词： 二氧化钛薄膜、光学性能、氧化锌纳米棒、化学沉积、直流反应磁控溅射、脉冲激光沉积、电学性能、核壳结构

    更新于2025-09-12 10:27:22