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oe1(光电查) - 科学论文

9 条数据
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  • 利用Co(BTSA)?(THF)和H?O进行氧化钴(II)薄膜的原子层沉积

    摘要： 在本研究中，我们考察了Co(BTSA)?(THF)（BTSA=双(三甲基硅基)氨基，THF=四氢呋喃）在氧化钴薄膜原子层沉积（ALD）中的适用性。与THF形成加合物后，所得Co(BTSA)?(THF)表现出良好挥发性，可在55°C蒸发，使薄膜沉积温度范围达到75-250°C。以水作为共反应物时，形成了Co(II)氧化物薄膜。在100和200°C沉积温度下，两种前驱体均证实具有ALD特有的饱和生长模式。掠入射X射线衍射测量表明，薄膜包含立方岩盐相和六方纤锌矿相的CoO。X射线光电子能谱证实薄膜中钴的主要氧化态为+2。通过飞行时间弹性反冲检测分析薄膜成分，发现主要杂质为H和Si。Si杂质源自BTSA配体且随沉积温度升高而增加，表明Co(BTSA)?(THF)最适合低温沉积。为探究沉积过程的表面化学机制，采用四极质谱仪和石英晶体微天平技术进行了原位反应机理研究?；谠皇笛榭傻贸鼋崧郏罕∧どねü涮褰换换剖迪?。

    关键词： 原子层沉积、反应机理、薄膜、Co(BTSA)2(THF)、氧化钴、水

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 用于倒置混合钙钛矿太阳能电池的溶液法制备p型纳米晶CoO薄膜

    摘要： 无机p型材料因其低成本和优异的化学稳定性，在钙钛矿太阳能电池中作为空穴传输层展现出巨大潜力。尽管氧化钴（CoO）具有高空穴迁移率，但作为p型材料至今未获足够重视。本研究开发了溶液法制备的p型CoO纳米晶薄膜，用于倒置混合型钙钛矿太阳能电池。通过油相法合成了超细CoO纳米晶，并采用吡啶溶剂进行配体交换处理以去除覆盖纳米晶的长烷基链。由此获得的均匀胶体溶液可制备出表面光滑无针孔、高透明且导电性良好的CoO薄膜。紫外光电子能谱表明该CoO薄膜能级与混合钙钛矿Cs0.05(FA0.83MA0.17)0.95(I0.83Br0.17)3高度匹配。基于配体交换结晶CoO薄膜的倒置太阳能电池表现出合理的能量转换效率，而未进行配体交换的CoO薄膜器件则存在严重S型J-V特性。因此，这种结晶CoO薄膜有望为钙钛矿太阳能电池领域开辟无机空穴传输材料的新途径。

    关键词： 钙钛矿太阳能电池，p型，氧化钴，胶体，空穴传输层

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 激光破碎诱导缺陷丰富的氧化钴纳米颗粒用于电化学析氧反应

    摘要： 通过液相脉冲激光破碎技术（PLFL）在水流系统中制备出粒径小于5纳米的氧化钴纳米颗粒。实验观察到颗粒尺寸从8纳米破碎至4纳米，推测该过程由水中氧化性物质存在及激光辐照下局部温度快速升高引发的氧化反应所致。通过氮气物理吸附、电子显微镜、同步辐射X射线衍射和X射线光电子能谱的详细结构表征证实：PLFL过程显著增大了比表面积，引发了晶体相转变，并形成了结构缺陷（Co2?缺陷和氧空位）。当用作碱性条件下析氧反应的电催化剂时，经破碎处理的氧化钴展现出优于原始样品和纳米铸造氧化钴的催化活性——在369 mV过电位下即可达到10 mA/cm2的电流密度，塔菲尔斜率为46 mV/dec。这归因于：（i）更大的活性表面积暴露；（ii）缺陷形成；以及（iii）电荷转移速率提升。该研究为水流系统中氧化钴纳米结构的可控构建提供了有效方法，在可持续制备高活性钴基催化剂方面具有重要应用潜力。

    关键词： 结构缺陷、氧化钴、纳米结构、析氧反应、激光破碎

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 六方晶系Li<sub>2</sub>ZrF<sub>6</sub>:Mn<sup>4+</sup>的合成及其在暖白光LED应用中的发光性能提升

    摘要： 通过调控工程组成、结构及缺陷，可使纳米材料具备优化的催化性能。本研究报道了一种简便的一步水热法，可制备出具有大量氧缺陷和混合钴价态的超薄氧化钴（CoOx）纳米片（UTNS，厚度约1.6纳米）。丰富的氧缺陷使这种超薄CoOx纳米片成为优异的析氧反应（OER）催化剂，在50和200 mA cm?2电流密度下分别仅需315和365 mV的低过电位。UTNS稳定的类框架结构进一步确保了其高OER活性和耐久性。该方法实现了具有可调组成、形貌及缺陷的CoOx纳米结构的一步简易制备，从而提升了OER性能。该策略有望更广泛地应用于设计活性高、稳定性强且易于获取的OER及其他电催化体系催化剂。

    关键词： 超薄纳米片、析氧反应、电催化、水热合成、氧化钴

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 喷涂氧化钴薄膜的衬底温度依赖性特性

    摘要： 采用自制气动喷雾热解系统(SPT)，以氯化钴(CoCl2)水溶液为钴源，在非晶玻璃基底上沉积了氧化钴(Co3O4)薄膜。沉积温度范围为250至450°C，间隔50°C。研究了基底温度对薄膜结构、电学及光学性能的影响。通过X射线衍射(XRD)、紫外-可见光谱(UV-Vis)、能谱分析(EDS)、扫描电子显微镜及四探针法对样品进行表征。XRD研究表明所有薄膜均为立方相Co3O4尖晶石结构多晶薄膜，随着基底温度升高，晶粒择优取向从(311)面转变为(111)面，计算平均晶粒尺寸约为40.38 nm。形貌分析显示薄膜表面均匀致密。EDS分析检测到Co和O元素特征峰，证实了薄膜成分。光学透过率和带隙能量随基底温度升高而增大。室温电导率量级为10?1 (Ω·cm)?1。

    关键词： 薄膜，衬底温度，氧化钴，喷雾热解法，结构特性，光学特性，电学特性

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 反应溅射沉积功率在氧化钴薄膜相控制中的作用

    摘要： 通过实验与模拟数据研究了反应磁控溅射沉积功率对氧化钴多晶薄膜化学计量比与结构的影响。采用金属钴靶材和Ar+O?等离子体，测试了80-240 W功率范围的直流放电。X射线衍射结果表明：较低沉积功率有利于尖晶石相Co?O?形成，较高功率则产生岩盐相CoO薄膜。计算机模拟显示低功率过程处于靶中毒状态，而高功率沉积更倾向金属靶状态。与模拟结果一致的是：当沉积功率增加时，等离子体中氧光学发射（OI=777.3 nm）显著减弱，而钴发射（如CoI=340.5 nm谱线）明显增强。结果表明在恒定O?流量条件下，薄膜化学计量比与结构直接受沉积功率调控。

    关键词： 光学发射、沉积功率、X射线衍射、反应溅射、氧化钴、相控制

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 负载氧化钴的石墨相氮化碳作为吸附光催化剂用于水溶液中四环素的去除

    摘要： 含抗生素废水的处理至关重要，因为抗生素对人类和生态系统存在潜在威胁。我们采用浸渍-煅烧法制备了负载氧化钴的石墨相氮化碳（CoO/g-C3N4）用于水体中四环素（TC）的去除。由于TC与表面负载的CoO形成络合作用，所开发的CoO/g-C3N4对TC表现出高吸附容量和快速吸附动力学。其中7%CoO/g-C3N4-3样品展现出391.4 mg g-1的最大TC吸附容量。研究发现Langmuir模型和准二级动力学模型能很好地拟合TC吸附过程。进一步的光催化研究表明，虽然光催化反应速率常数低于原始g-C3N4，但负载CoO的g-C3N4对TC光降解具有活性。g-C3N4上负载的CoO纳米颗粒主要作为吸附位点而非光催化助催化剂发挥作用。我们认为所开发的CoO/g-C3N4可作为潜在的吸附型光催化剂用于废水中抗生素污染物的去除。

    关键词： 石墨相氮化碳、抗生素、光催化、吸附、氧化钴

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 绿色合成Co?O?纳米棒及其高效催化、光催化与抗菌活性

    摘要： 采用葡萄(Vitis vinifera)植物提取物作为还原剂和稳定剂，通过热板燃烧法成功合成了氧化钴纳米棒。该植物提取物可替代有毒化学品作为通用还原剂和封端剂。通过XRD、FT-IR、拉曼、TEM、SAED、EDX、DRS、PL和VSM等技术对所得纳米棒的晶体结构、形貌、光学及磁学性能进行了表征。XRD、FT-IR、拉曼和EDX分析证实样品具有高纯度；TEM和SAED结果显示样品呈棒状形貌；DRS和PL揭示了其带隙能量及可见光区发射特性；VSM表明样品具有反铁磁性。研究了所制氧化钴纳米棒对纺织印染废水降解的光催化活性，根据印度污染控制委员会工业废水排放河流标准，测得废水降解反应浓度为250 mg/L（150分钟）。相同催化剂还用于以硼氢化钠为还原剂的4-硝基苯酚和4-硝基苯胺还原反应，因其高活性表面位点而展现出优异还原性能——4-硝基苯酚和4-硝基苯胺的还原时间分别为300秒和210秒。此外，研究并报道了其对细菌菌株的抗菌活性。

    关键词： 氧化钴、反铁磁性、抗菌研究、催化还原、葡萄植物提取物、光催化降解

    更新于2025-09-04 15:30:14

  • 颗粒悬浮反应器中太阳能驱动的氧化钴还原模型

    摘要： 我们建立了一个模型，用于研究体积分数和混合程度对基于腔体的颗粒悬浮太阳能反应器将Co3O4还原为CoO和O2的热效率的影响。热效率定义为用于驱动吸热还原的太阳能比例。在该模型中，颗粒以混合流或平推流（分别产生等温和非等温悬浮液）的形式连续通过反应器，并以收缩核动力学控制的速率进行还原，其参数通过热重分析数据确定。辐射采用蒙特卡罗光线追踪技术模拟。该模型应用于一个由4 kW点聚焦太阳能辐射加热的反应器（平均聚光比为1400倍太阳光），其中包含直径为40微米的单分散颗粒悬浮液，体积分数介于1×10?5至1×10?2之间。对于所研究的两种情况，热效率对混合程度不敏感?；旌狭髦械任滦∫旱淖畲笕刃饰?4.1%（流量102 g/min，体积分数2.3×10?4）。相同体积分数下，非等温平推流的最大热效率为33.2%（流量94 g/min）。热效率对体积分数更敏感，但仅在低于2×10?4阈值时如此。因此，从传热与化学反应耦合的角度来看，氧化钴还原用颗粒悬浮反应器的设计和操作应着重于生成至少达到该阈值的悬浮液，而非强化悬浮液内颗粒的混合。

    关键词： 氧化钴，热化学储能，参与介质，聚光太阳能

    更新于2025-09-04 15:30:14