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一维MoO3/MoS2杂化复合材料的可控合成及其优异电磁波吸收性能的增强
摘要: 通过水热法合成了一维MoO3/MoS2复合杂化材料;并将该复合材料与聚偏氟乙烯(PVDF)基体结合,可控制备出柔性MoO3/MoS2/PVDF纳米复合材料。低填料含量(20 wt%)的MoO3/MoS2/PVDF杂化材料在2-18 GHz范围内表现出优异的微波吸收性能。在8.7 GHz频率下最小反射损耗可达-38.5 dB;当吸波层厚度为2.0-5.0 mm时,在3.03-11.02 GHz频段内反射损耗均低于-10 dB。该MoO3/MoS2/PVDF纳米复合材料的吸收性能优于纯MoO3和MoS2材料。文中还详细讨论了可能的微波吸收机理。
关键词: 微波吸收、一维、纳米复合材料、二硫化钼、氧化钼
更新于2025-09-23 15:23:52
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热响应性微凝胶中原位热合成氧化钼纳米晶体
摘要: 在热响应性微凝胶内原位形成纳米晶体已成为催化和生物医学领域制备多功能杂化纳米结构的重要技术。通常该过程以室温或更低温度控制纳米晶体的形成,并利用微凝胶作为模板。本研究采用相对较高温度合成氧化钼纳米晶体,发现聚(N-乙烯基己内酰胺)微凝胶同时发挥稳定剂和模板作用。具体而言,通过向微凝胶溶液中添加乙醇提高其体积相变温度(VPTT),随后在70°C下进行改良水热反应——钼酸与N-乙烯基己内酰胺单元间形成的氢键使钼酸前驱体富集于微凝胶基质中。成功合成了二维纳米片、纳米棒和纳米片层状氧化钼结构,其中交联度为2%的微凝胶展现出优异的杂化效果:氧化钼纳米片层尺寸可控且被理想限域于微凝胶内部,同时具有强荧光强度。这些结果表明聚(N-乙烯基己内酰胺)微凝胶在高温下作为模板和稳定剂的可行性,并为适用于催化、传感到治疗等广泛纳米技术领域的杂化微凝胶提供了新型合成策略。
关键词: 原位,聚(N-乙烯基己内酰胺),杂化微凝胶,氧化钼,热响应性
更新于2025-09-23 15:23:52
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热蒸发氧化钼薄膜的结构和光学特性受厚度及沉积后退火温度的影响
摘要: 本文研究了厚度和沉积后退火温度对热蒸发氧化钼薄膜的影响。分别采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对薄膜的晶体结构和表面形貌进行表征。XRD分析表明,在沉积后约250°C的高温退火条件下,薄膜中存在α-MoO3和MoO2晶相。通过紫外-可见透射光谱确定了光学常数,发现光学带隙和乌尔巴赫能量具有温度依赖性。采用光学方法和截面SEM图像分析估算了薄膜的折射率,结果表明:当薄膜厚度从约2.9μm减小至1.7μm时,折射率从~1.70增至2.03;而当沉积后退火温度从室温(RT)升高至约250°C时,折射率则从~2.03降至1.61。此外,还研究了消光系数、光学电导率、孔隙率和薄膜密度随源-基距及沉积后退火温度的变化关系。通过记录250nm激发波长下的光谱,对薄膜的光致发光(PL)特性也进行了研究。
关键词: 光学常数、氧化钼、X射线衍射、热蒸发、扫描电子显微镜
更新于2025-09-23 15:22:29
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晶体MoO?中的外赋缺陷:溶解度及其对电子结构的影响
摘要: 采用基于密度泛函理论模拟的点缺陷分析方法,研究了六种潜在污染物(铜、铟、镓、硒、锡和锌)及五种潜在掺杂剂(钛、锰、钪、钒和钇)对太阳能电池氧化钼(MoO3)接触层电子光学特性的影响。研究发现:所考察污染物中锡、铟和镓在所有相关温压条件下均呈现高度不溶性,因此不会对太阳能电池制造构成威胁;锌、铜和硒具有一定溶解度,其中后两者会在价带附近引入有害缺陷态——通过提高MoO3沉积过程中的氧分压可避免此类污染。在五种异价掺杂剂中,因溶解度有限排除了钪、钛和钇,而钒表现出高度可溶性,锰则具有中等溶解度。锰和钒的掺杂效应与沉积时的氧分压密切相关:高氧分压(pO2)有利于形成置换缺陷(对锰掺杂可能有益,因其可在导带附近引入缺陷态),低氧分压则倾向于形成间隙缺陷。
关键词: 电子结构、溶解性、太阳能电池、氧化钼、外赋缺陷、点缺陷分析、密度泛函理论、三氧化钼
更新于2025-09-23 15:21:21
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通过能带排列提升纳米结构CuO-ZnO太阳能电池的性能
摘要: 在本研究中,我们探究了钴掺杂对纳米结构ZnO/CuO异质结太阳能电池能带排列及性能的影响。通过低温、低成本的化学浴沉积技术制备了ZnO纳米棒和CuO纳米结构。利用X射线光电子能谱估算了Zn1?xCoxO(x=0、0.05、0.10、0.15和0.20)与CuO纳米结构间的能带偏移,发现其与CuO的导带偏移减小,进而提升了开路电压。研究表明,适量钴掺杂能有效钝化ZnO相关缺陷,形成适宜的导带偏移,抑制界面复合并增强导电性与载流子迁移率。电容-电压分析证实钴掺杂可有效增大耗尽层宽度和内建电势。阻抗谱分析显示,10%钴掺杂时复合电阻增至最大值,从而降低了界面电荷复合。此外,在活性层(CuO)与金电极间插入薄层三氧化钼(MoO3)可阻碍肖特基结形成并改善界面电荷提取。当采用10%钴掺杂ZnO和20纳米厚MoO3缓冲层时,ZnO/CuO太阳能电池实现了2.11%的最佳光电转换效率。本研究成果揭示了能带排列对ZnO/CuO异质结太阳能电池性能的关键作用,为提升氧化物基异质结太阳能电池转换效率提供了研究方向。
关键词: 纳米结构、太阳能电池、X射线光电子能谱、功率转换效率、氧化钼、化学浴沉积、能带排列、CuO-ZnO、钴掺杂
更新于2025-09-23 15:21:01
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大规模少层αMoO?再结晶薄膜中的双极忆阻现象
摘要: 对二维(2D)氧化物材料的研究并不常见,主要原因是从体块晶体剥离制备器件结构时难以获得足够大的晶粒尺寸。在层状氧化物材料中,三氧化钼(αMoO3)因其宽禁带和高空穴迁移率而备受关注。本文报道了适用于纳米加工的高度均匀、大规模、双极型少层αMoO3的生长。在最大10×10 mm2的样品中观察到约5 μm量级的晶粒尺寸,具有六边形晶界且表面粗糙度小于500皮米均方根值。观测到层状原子结构αMoO3特有的精确[010]晶向。实测带隙能量约为2.8 eV。多晶薄膜在常温空气中的载流子迁移率为:空穴2.28 cm2 V?1 s?1,电子3.18 cm2 V?1 s?1。简单场效应器件结构表现出双极型载流子输运特性,产生忆阻器器件特征,这归因于这些晶体中电子与声子强耦合产生的极化电场。
关键词: 双极型、二维材料、氧化钼、忆阻器
更新于2025-09-23 15:21:01
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用于高效超薄铜铟镓硒太阳能电池的氧化钼/铜铟镓硒界面能带排列——基于低温生长技术
摘要: 本工作采用氧化钼(MoOx)作为背接触层,以提升通过低温三步共蒸发工艺合成的CIGS吸收体的超薄Cu(In,Ga)Se2(CIGS)太阳能电池器件性能。本研究重点详细探究了其内在机制及器件性能提升机理。研究表明,CIGS/Mo界面能带可被调控且肖特基势垒得以降低。与未添加MoOx的参比样品相比,采用10 nm MoOx的新器件因能带结构改善,其背势垒高度从43.83 meV显著降至15.98 meV。同时,wxAMPS模拟结果证实:当MoOx薄膜厚度适当时,器件能带向上弯曲,这既促进载流子输运又抑制MoOx/Cu(In,Ga)Se2界面的电荷复合。此外,当MoOx薄膜足够薄时,载流子可通过MoOx/CIGS界面隧穿输运。最终通过控制MoOx薄膜厚度,在低温三步共蒸发工艺下优化MoOx厚度使0.5 μm CIGS太阳能电池实现了10.38%的转换效率。
关键词: 超薄,铜铟镓硒,氧化钼,低温,能带
更新于2025-09-23 15:19:57
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不同氧含量的溅射MoOx薄膜特性及其在CdTe太阳能电池中作为背接触的应用
摘要: 通过溅射法成功制备了不同成分的透明MoOx薄膜,并系统研究了氧含量对MoOx薄膜化学计量比、缺陷态、功函数以及电学和光学性能的影响。随后将这些薄膜用作碲化镉太阳能电池的背接触缓冲层。与采用金背接触的CdTe太阳能电池相比,使用MoOx缓冲层的电池性能出现下降。研究表明这种性能退化是由CdTe表面氧化、较大的价带偏移量以及不足的功函数共同导致的。最终通过优化背接触结构,形成CuCl/MoOx/ITO复合背接触,将电池效率提升至11.8%。本研究展示了制备不同氧浓度MoOx薄膜的可行方法,该方法可便捷应用于多种其他薄膜太阳能电池,并为双面器件的制备及性能优化提供了重要参考。
关键词: 背接触、碲化镉太阳能电池、氧化钼、磁控溅射
更新于2025-09-23 15:19:57
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聚乙二醇修饰的氧化钼作为近红外光热剂及其对HeLa细胞的消融能力
摘要: 氧化钼作为一种具有光热特性的重要过渡金属半导体材料,在催化、传感、储能及临床生物医学领域日益受到关注。为改善其作为生物材料应用时存在的生物相容性差、易团聚等局限性,并提升其在生物医学领域的光热性能,本研究合成了聚乙二醇(PEG)修饰的氧化钼,并通过调节水热合成过程中的pH值和PEG添加量来优化制备条件。得益于PEG的还原作用,所得PEG-MoOx表现出良好的光稳定性和胶体稳定性,有利于其长期临床光热治疗应用。细胞实验表明,PEG-MoOx颗粒对HeLa细胞具有低细胞毒性和光热杀伤能力。随着溶液中PEG-MoOx颗粒浓度增加,在808 nm近红外激光照射下其对HeLa细胞的光热消融能力显著增强。因此,PEG-MoOx颗粒在疾病光热治疗中具有重要应用潜力。
关键词: 光热消融、聚乙二醇、氧化钼、近红外吸收、海拉细胞
更新于2025-09-23 23:41:11
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采用两种结构相似的无富勒烯分子共混物作为电子受体提升三元有机太阳能电池的性能与稳定性
摘要: 二维非晶半导体(2DAS)单层材料可视为二维单层材料的新物相,有望成为各类电子与光电子应用的重要研究领域。本研究结合密度泛函理论的第一性原理计算,通过实验首次证实二维非晶MoO3-x单层材料能显著提升电化学氮还原反应(NRR)性能。具体而言,在相对于可逆氢电极(RHE)-0.40 V电位下氨产率达35.83 μg h-1 mg-1 cat,在-0.20 V电位下法拉第效率(FE)达12.01%,较现有缺陷态MoO3纳米片材料均有大幅提升。理论计算进一步揭示,其优异的氨产率源于强安德森局域化效应与电子维度限域效应。这类安德森尾态能与中间体HNNH的能级产生有效共振,对NRR决速步骤起关键作用?;谑笛榉⑾钟肜砺廴现?,我们提出"安德森限域催化"新概念,该机制可拓展至其他二维非晶材料用于潜在催化反应。
关键词: 安德森局域化、非晶态、氮还原反应、氧化钼、超临界二氧化碳
更新于2025-09-19 17:13:59