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oe1(光电查) - 科学论文

34 条数据
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  • 钴铁共掺杂WO?.??作为碱性溶液适用型析氧反应催化剂构建太阳能-氢能转换效率达16.9%的光伏水解制氢系统

    摘要： 析氧电极是高效光伏-水电解系统的关键组件。先前研究主要聚焦于电子结构调控对3d过渡金属基电催化剂析氧反应（OER）性能的影响。然而，由于在高碱度（利于OER）溶液中稳定性不足，具有复杂电子结构、可进行多维度调控的高原子序数钨基化合物鲜少被探索。本研究通过共掺杂诱导的电子结构调控，成功将碱中不稳定的WO2.72（WO）转化为高效且碱溶液稳定的多孔海胆状Co/Fe共掺杂WO2.72（Co&Fe-WO）。共掺杂作用表现为：降低W化学价态以保障钨基催化剂耐久性；增强W与O的吸电子能力来稳定高活性高价态Co/Fe；并富集作为反应位点的表面羟基。该催化剂展现出超低过电位（226 mV@10 mA cm?2）、低塔菲尔斜率（33.7 mV dec?1）及优良导电性。最终将其应用于光伏-水分解系统，在16.9%的高太阳能制氢效率下稳定产氢50小时。本研究凸显了电子结构调控对钨基催化剂的卓越影响，或为开发潜在但不稳定的太阳能转化催化剂提供改性思路。

    关键词： 电催化、光伏水分解、析氧反应、共掺杂、WO2.72

    更新于2025-11-14 17:04:02

  • 通过钙和铅共掺杂调控BiFeO?陶瓷的铁电、介电及磁性能

    摘要： 研究了Ca/Pb共掺杂对BiFeO3陶瓷结构、铁电、介电及磁性能的影响。X射线衍射和拉曼光谱显示，随着Ca/Pb浓度增加，材料发生从菱方相（空间群R3c）到立方相（空间群Pm3m）的结构转变。为补偿Ca2+掺杂引起的价态变化，在Ca离子存在下Pb离子呈现四价态。室温铁电行为取决于BiFeO3陶瓷中的Ca/Pb共掺杂及结构转变。同时，102–107 Hz频率范围内介电损耗角正切的变化及室温漏电流表明，Ca/Pb共掺杂提高了电阻率并降低了漏电流。与Sr/Pb共掺杂相比，在相同共掺浓度下，Ca/Pb共掺不仅进一步增强了铁电极化和介电性能，还将漏电流改善了两个数量级。此外，随着Ca/Pb含量增加，观测到增强的铁磁性，这可归因于结构转变有效抑制了螺旋摆线自旋结构和自旋倾斜。

    关键词： BiFeO3、铁电性、共掺杂、介电性、陶瓷、磁性

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • Mg2+/Si4+掺杂对Y3Al5O12:Ce3+荧光粉发光性能的影响

    摘要： 通过溶胶-凝胶法合成了一系列Mg2+/Si4+共掺杂Y3Al5O12:Ce3+荧光粉。采用X射线衍射、扫描电子显微镜、能量色散光谱和荧光分光光度计对合成的荧光粉进行表征。研究了共掺杂Mg2+/Si4+离子对Y3Al5O12:Ce3+发光性能的影响。X射线衍射、扫描电子显微镜和能量色散光谱结果表明，Ce3+、Mg2+和Si4+取代了Y3+位点（位于四面体位置），且该取代对物相和微观结构无明显影响。Mg2+/Si4+取代导致发射带红移并降低发射强度。

    关键词： Mg2?/Si??共掺杂，发光，Y?Al?O??:Ce3?

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 揭示木棉纤维作为生物模板原位构建C掺杂g-C3N4@C,N共掺杂TiO2核壳异质结光催化剂及其产氢光催化性能的作用

    摘要： 首次通过原位一锅水热生物模板法，并辅以500℃煅烧处理，成功制备了碳掺杂g-C3N4@碳氮共掺杂TiO2核壳异质结光催化剂。木棉纤维作为生物模板，在核壳异质结光催化剂形成过程中实现了g-C3N4和TiO2的原位碳掺杂。此外，采用尿素作为g-C3N4前驱体也通过TiO2的原位碳氮掺杂促进了带隙窄化。研究运用多种表征技术探究了TiO2前驱体浓度对核壳纳米结构异质结光催化剂演化的影响机制，该机制可调控并提升催化活性。本研究还深入阐释了碳掺杂g-C3N4（CCN）与碳氮共掺杂TiO2的协同生长机制，以及核壳纳米结构异质结的形成过程。光电化学和光致发光分析表明，生物模板核壳纳米结构异质结光催化剂的光生电子-空穴分离效率显著提升。光生载流子分离效率的提高与更窄的带隙共同作用，使光催化活性显著增强——在甲醇水溶液中，CCN/T-1.5样品实现了最高的产氢速率（625.5 μmol h-1 g-1）。核壳纳米结构体系中CCN与TiO2含量配比恰当的发达互联异质结结构，是未来设计高效可见光驱动光催化剂的关键因素。

    关键词： 生物模板、异质结光催化剂、核壳结构、共掺杂、光催化产氢、可见光

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 钾镁共掺杂对BST陶瓷粉体介电性能的影响

    摘要： 采用溶胶-凝胶法制备了K和Mg共掺BST粉体，并研究了掺杂浓度对介电性能的影响。作为对比，还研究了纯BST、Mg掺杂和K掺杂粉体。XRD显示所有粉体均呈现完整的衍射峰和ABO3立方钙钛矿多晶结构。与纯BST粉体相比，Mg掺杂BST粉体的结晶度稍弱，5%~15% K掺杂BST粉体表现出更强的结晶度，且结晶度随K掺杂浓度从2%增至15%而增强。BST粉体的晶格参数为3.963 ?，Mg掺杂对应3.963 ?，2%~20% K掺杂对应3.963 ?~3.967 ?，Mg和K共掺使晶格参数从3.967 ?增至3.974 ?。Mg2+离子和K+离子呈现受主掺杂机制，Mg掺杂使晶粒细化，K掺杂使晶粒生长。纯BST粉体和Mg掺杂BST粉体呈现晶界模糊的均匀晶粒，K掺杂BST粉体可获得晶界清晰的均匀分散晶粒，但Mg和K共掺使粉体的均匀性和分散性变差。与纯BST粉体相比，Mg掺杂BST粉体呈现更小但更稳定的介电常数和介电损耗，K掺杂粉体倾向于呈现更大且稳定性较差的介电常数和介电损耗。Mg和K共掺BST粉体的介电常数低于35，介电损耗低于0.02。介电性能强烈依赖于结晶度、掺杂机制和形貌。Mg掺杂及2%Mg 2%K、2%Mg 5%K共掺BST粉体呈现低且稳定的介电常数和介电损耗，可满足可调微波应用等需求。

    关键词： 介电性能、共掺杂、镁、钾、钛酸锶钡粉末

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 通过共掺杂合成宽谱黄色荧光粉并实现高质量白光

    摘要： 为获得高质量白光，我们通过掺杂铕及其他镧系元素（如钬和镥）合成了黄色荧光粉。采用铕与钬共掺杂方法，成功制备出在510纳米波长处呈现绿色发射的Li2SrSiO4黄色荧光粉。与单一铕掺杂相比，较低的还原温度似乎更有利于合成。当模拟将激发所用蓝光与该荧光粉混合产生的5000 K色温白光时，其显色效果优于市售产品。

    关键词： 铕，溶胶-凝胶法，白光，共掺杂

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 采用微波辅助水热法制备Fe3?和Pb2?共掺杂ZnO纳米粒子及其光催化性能与抗菌活性增强研究

    摘要： 处理有机废水及微生物对常规处理方法抗性增强的难题，推动了相关新型材料的研发。本研究采用微波辅助水热法（反应温度140°C，持续30分钟），制备了铁离子(Fe3?)和铅离子(Pb2?)共掺杂氧化锌材料(ZnO:xFe:yPb，x与y摩尔比分别为0、1、3和7)。通过X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(SEM)、BET比表面积分析、紫外漫反射光谱(DRS-UV)、X射线荧光光谱(XRF)及傅里叶变换红外光谱(FTIR)对粉末进行表征。以亚甲基蓝染料在紫外辐射下的降解评估光催化性能，通过测定对大肠杆菌(E. coli)和金黄色葡萄球菌(S. aureus)的抑菌圈考察抗菌特性。XRD图谱显示仅形成六方晶系氧化锌相，未检测到杂相；且随着掺杂浓度增加，特征峰强度降低表明晶格缺陷增多。SEM图像显示掺杂浓度升高会导致氧化锌纳米颗粒形貌破坏并减小平均粒径。虽然共掺杂降低了氧化锌对亚甲基蓝的光催化活性，但显著增强了对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌性能。

    关键词： 光催化、氧化锌、抗菌活性、共掺杂

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • Y1––Er Yb BaZn3AlO7的波长转换特性

    摘要： 为未来能源转换应用，采用熔盐法合成了Y1–x–yErxYbyBaZn3AlO7材料并研究了其波长转换特性。在365 nm激发下观测到400–800 nm范围的降频转换发射强度，经稀土离子掺杂后发生显著变化。在980 nm激发下观测到535、550和661 nm的上转换发射峰，涉及双光子或三光子过程。当x=0.10且y=0.20时，在365 nm与980 nm辐照下的双向波长转换获得最大发射强度。在365 nm和980 nm同时辐照时，相比单一激发模式，观察到能量转移机制几乎不变情况下的叠加增强效应。

    关键词： 上转换、多组分氧化物、共掺杂、双向波长转换、下转换

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 燃烧合成法制备的B和N共掺杂SiC纳米粉体的微波介电性能

    摘要： 采用α-Si3N4粉和B粉分别作为固氮剂和掺杂剂，在氮气气氛下通过燃烧合成法从Si/C体系制备了B、N共掺杂SiC纳米粉体。所得颗粒呈球形形貌且粒径分布窄。XPS分析表明B和N原子成功掺入SiC晶格并形成Si1-xBxC1-yNy固溶体。介电性能测试结果显示：随着N含量增加，样品复介电常数的实部ε′和虚部ε″均先减小后增大。当B含量为5%、N含量为15%时，样品表现出最大的ε′和ε″值及更优的微波吸收性能。文中详细讨论了共掺杂改善SiC介电性能的相应机理。

    关键词： 共掺杂、碳化硅、介电性能、微波损耗

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 采用含锂和钴的空穴传输层提升倒置平面钙钛矿太阳能电池的性能

    摘要： 随着太阳能电池的不断发展，钙钛矿太阳能电池（PSCs）因其空穴传输层在光生载流子收集中的关键作用而受到众多研究者的关注。界面传输层对提升效率和稳定性至关重要。本文研究表明，在采用溶液法室温沉积于ITO基底的NiOx新型无机空穴传输层中，通过锂（Li）与钴（Co）共掺杂可显著增强平面异质结PSCs倒置结构器件的性能。相较于原始NiOx薄膜，适量Li和Co共掺杂能提高NiOx薄膜的光学透过率、功函数、电导率及空穴迁移率。实验进一步证实，在Li/Co-NiOx电极中间层上涂覆CH3NH3PbIxCl3?x钙钛矿薄膜，比原始NiOx具有更优的化学稳定性和太阳光吸收能力。当NiOx中共掺杂10% Li和5% Co时，PSCs的功率转换效率（PCE）从14.1%大幅提升至18.7%，短路电流密度（Jsc）从20.09 mA/cm2增至21.7 mA/cm2，填充因子（FF）也从0.70提高到0.75。实验证明Li/Co共掺杂NiOx是提升PSCs性能的有效掺杂方案。

    关键词： 共掺杂、氧化镍、空穴传输层、钙钛矿太阳能电池、性能

    更新于2025-09-23 15:21:01