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一种具有室温下稳定湿度传感性能的海胆状SnO?/NaNbO?纳米复合材料
摘要： 通过水热法制备了海胆状SnO?/NaNbO?纳米复合材料，并研究了样品中Sn/Nb比对湿度传感性能的影响。采用X射线衍射、扫描电子显微镜和能谱仪分析了复合材料的物相、形貌及元素分布。当Sn/Nb比优化为1:0.4时，传感器展现出卓越的湿度传感性能，其响应值（S=4823.8）高达纯SnO?传感器（S=553.01）的8.72倍。该复合材料具有快速响应/恢复特性（3/9秒）、良好稳定性、线性度及优异选择性。通过模拟计算和奈奎斯特图系统分析了制备机理与湿度传感机制。相比纯NaNbO?和SnO?传感器，这种易制备的SnO?/NaNbO?传感器展现出优良传感性能，在湿度传感应用中极具潜力。
关键词： 湿度，二氧化锡，海胆状结构，铌酸钠，水热法
更新于2025-09-24 03:30:11
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镀钯氧化锌纳米棒光纤用于氢气传感
摘要： 研究人员开发了一种新型氢气（H2）传感器，该传感器采用酸蚀光纤并涂覆氧化锌（ZnO）纳米棒制成。通过对比有无钯（Pd）修饰的酸蚀光纤-ZnO纳米棒复合结构，评估了传感性能。常规直径125微米的光学单模光纤（SMF）经氢氟酸（HF）蚀刻至11微米直径后作为传感平台，以增强光纤芯内传播光的倏逝场效应。采用种子层溶液法和生长溶液法，通过水热工艺在蚀刻光纤表面制备ZnO纳米棒涂层。利用扫描电子显微镜（SEM）、能量色散X射线光谱（EDX）和X射线衍射（XRD）对传感层的ZnO特性进行表征。通过磁控溅射技术在ZnO纳米棒表面沉积钯催化剂以提升氢气检测灵敏度。该传感器在150°C工作温度下，对合成空气中1%浓度氢气的响应信号产生6.36 dBm增幅。经不同氢气浓度测试发现：基于输出功率-时间曲线，钯修饰传感器的性能显著优于未修饰样品。当工作温度为150°C、氢气浓度为0.75%时，酸蚀光纤-ZnO纳米棒-Pd修饰结构展现出最佳响应时间（6分钟）与恢复时间（5分钟）。结果表明该光纤传感器在氢气检测性能方面较传统电学传感器具有明显优势。
关键词： 氧化锌纳米棒，光纤蚀刻，水热法，光强响应，氢传感器，光纤传感器
更新于2025-09-19 17:13:59
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一种简便高效合成氮掺杂石墨烯量子点作为Cu2+检测荧光传感探针的方法
摘要： 通过水热法利用对苯二胺和对香豆酸合成了具有高蓝光荧光效率的氮掺杂石墨烯量子点（N-GQDs）。该N-GQDs具有多项优势，最显著的是优异的溶解性和卓越的光稳定性。此外，制备的N-GQDs尺寸分布均匀，直径约为3.8±0.5纳米。将N-GQDs分散于水中后，形成的水溶液即使在室温下存放2个月仍保持稳定均一的相态。进一步将该N-GQD分散液作为传感探针用于铜离子（Cu2+）的选择性检测，其原理是通过添加Cu2+引发N-GQDs光致发光（PL）猝灭来实现。测得Cu2+的检测限为57纳摩尔/升，在其他常见干扰金属离子存在时仍表现出卓越的选择性。本研究结果为合成N-GQDs提供了一种简便高效的方法，其对Cu2+检测具有超高灵敏度和选择性，为生物传感、生物成像、环境监测等领域的发展提供了诸多机遇。
关键词： 氮掺杂石墨烯量子点，水热法，光致发光猝灭，铜离子检测
更新于2025-09-19 17:13:59
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水热法生长的TiO2薄膜基金属-半导体-金属紫外光电探测器
摘要： 采用水热法生长的二氧化钛薄膜制备了一种金属-半导体-金属（MSM）紫外光电探测器。实验使用银浆作为接触电极，在金属-半导体结间形成了良好的欧姆接触。研究人员系统研究了沉积时间对材料结构、形貌及光电探测器性能的影响。所制备的二氧化钛薄膜呈多晶结构，具有沿（110）晶面择优取向的金红石晶型。在1.8微瓦/平方厘米光强、5伏偏压的紫外灯照射下，该MSM紫外光电探测器的光电流随外加电压呈线性增长。沉积时间为5小时时获得的薄膜器件表现出最优性能，其最大光电流达3.96微安，峰值光谱响应度为13.29安/瓦，并展现出快速的光学开关特性。高响应度与快速光电响应特性表明，所制备的二氧化钛探测器是性能优异的紫外光探测器件。
关键词： MSM紫外光电探测器，二氧化钛，光响应度，水热法
更新于2025-09-19 17:13:59
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水热-煅烧法制备相与形貌可控的VO2
摘要： 通过真空退火VO2亚稳相合成了多种形貌的VO2(M)结构，该亚稳相（VO2(B/D)）采用水热法，以H2C2O4和V2O5粉末为起始反应物制得。利用XRD、SEM、XPS和DSC对VO2的相结构、形貌、表面组成及相变特性进行了表征。结果表明：VO2亚稳相结构与形貌强烈依赖于正丁醇/水比例、V2O5与H2C2O4摩尔比及V2O5摩尔浓度，从而形成不同合成路径，其影响机制亦被探究。低正丁醇/水比（2:45）和低摩尔比（1:1,1:2）有利于VO2(B)纳米片/纳米棒形成，而高正丁醇/水比（45:2）和高摩尔浓度（0.22 mol/L）则促进VO2(D)微/纳米球生成。最终在相对较低的300°C真空退火温度下可获得VO2(M)纳米颗粒，其最低相变温度低至55.43°C。此外还研究了真空退火温度与形貌对VO2(M)相变特性的影响。
关键词： VO2，多种形貌与相结构，水热法，相变特性，真空退火
更新于2025-09-19 17:13:59
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水热法制备的铜锌锡硫(Cu2ZnSnS4)黄铜矿型薄膜光伏性能的简易设计与评估：沉积时间的影响
摘要： 本文通过一步水热法成功合成了不同反应时间下的低成本前驱体源Cu2ZnSnS4（CZTS）纳米晶薄膜。采用水热法实现了对CZTS薄膜尺寸和晶粒生长的控制。通过分析沉积态CZTS薄膜的光电、结构、形貌及电化学特性，研究了水热反应时间对其生长和光伏性能的影响。水热合成使CZTS薄膜具有高吸收率（10^4 cm^-1），光学带隙能量从1.52 eV降至1.41 eV。结构研究表明，纯相黄铜矿结构CZTS具有A1振动模式，结晶度得到改善。形貌观察发现纳米晶粒向发育良好且致密的纳米球转变。成分分析显示形成了具有Cu+、Zn2+、Sn4+和S2-元素理想价态的化学计量比CZTS薄膜。FTO/CZTS/(0.3 M Eu3+/Eu2+)/石墨电池结构的电流密度-电压（J-V）测试表明，在30 mW/cm^2光照强度下，CZTS4样品具有最佳光电转换效率（η）3.21%，其最高光电流为2.60 mA/cm^2，开路电压为754 mV。电子阻抗谱（EIS）显示随着反应时间延长，电荷转移电阻（Rct）降低。
关键词： 光电化学（PEC）电池，Cu2ZnSnS4薄膜，电子阻抗谱，水热法
更新于2025-09-19 17:13:59
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生长温度对CH3NH3PbI3钙钛矿太阳能电池器件中纳米棒形貌及光学性能的影响
摘要： 近年来，钙钛矿太阳能电池因其优异的光吸收特性受到光伏研究者的广泛关注。本研究阐述了CH3NH3PbI3钙钛矿太阳能电池的制备工艺，其器件结构由ITO/ZnO籽晶层/ZnO纳米棒/CH3NH3PbI3组成，其中ZnO纳米棒作为钙钛矿晶体生长的纳米形貌支撑层。通过水热法成功在ITO基底上合成了ZnO纳米棒：先采用旋涂法在醋酸锌二水合物与乙醇混合溶液中制备ZnO籽晶层，再以六亚甲基四胺(HMT)和硝酸锌1:1摩尔比反应6小时合成ZnO纳米棒（硝酸锌浓度50 mM，生长温度分别为80、90和100℃）。钙钛矿薄膜器件则通过PbI2与CH3NH3I两步沉积法制备。系统研究了合成条件对ZnO纳米棒薄膜及钙钛矿薄膜器件的影响，采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、IV测试仪和LCR交流仪分析了薄膜结构、形貌、光学特性及电学性能。SEM结果显示：随着温度升高，纳米棒直径与长度增大，较大尺寸导致带隙值降低。在100℃、50 mM浓度条件下制备的ZnO纳米棒具有最佳形貌与光学特性（直径365 nm，长度5.1 μm，带隙3.15 eV）。XRD衍射峰表明存在未转化的PbI2相，其引发的复合通道使IV测试仪测得电流值较低（0.186×10-6 μA），该低电流特性导致高介电常数与电阻率，使得器件光吸收性能未达理想状态。
关键词： 水热法、钙钛矿太阳能电池、种子层、氧化锌纳米棒
更新于2025-09-19 17:13:59
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银修饰的SnO2@TiO2核壳复合材料的制备与光催化活性
摘要： 光催化降解是治理环境中有机污染的重要方法。本文报道了通过水热法制备的Ag修饰SnO?@TiO?核壳复合光催化剂。采用X射线衍射、透射电子显微镜、能量色散X射线光谱、热重分析、X射线光电子能谱和紫外-可见漫反射光谱对复合材料进行表征。复合材料的Ag修饰和核结构增强了TiO?在可见光照射下降解罗丹明B的光催化活性和稳定性。经0.15 M AgNO?改性的复合材料表现出最佳光催化活性，在60分钟内降解了99.14%的罗丹明B，而相同时间内纯TiO?仅降解45.7%。
关键词： 水热法，核壳复合材料，光催化活性
更新于2025-09-16 10:30:52
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二氧化锡纳米花的可控合成及其优异光催化性能
摘要： 本文通过改变合成试剂和温度，采用水热法合成了可控的二氧化锡纳米花。随后利用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对样品的结构与微观形貌进行了表征。最后采用紫外吸收法研究了制备产物的光催化降解能力。结果表明：所制产物为具有金红石结构的纯二氧化锡晶体，呈花状微观形貌，分散性良好、尺寸均匀且具有优异的光催化降解性能。
关键词： 纳米花、水热法、二氧化锡、光催化、可控合成
更新于2025-09-16 10:30:52
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用于量子点敏化太阳能电池的吸附棉衍生碳点的调制掺杂
摘要： 为提高量子点敏化太阳能电池（QDSC）的功率转换效率（PCE），通过一锅水热法成功合成了一系列不同掺杂剂（尿素、硫脲和1,3-二氨基丙烷）的脱脂棉衍生碳量子点（CQDs）。三种掺杂CQDs的平均粒径分别为1.7 nm、5.6 nm和1.4 nm，均小于未掺杂样品（24.2 nm）。详细研究了四种CQDs的形貌与结构特征。紫外-可见光谱和荧光光谱显示，掺杂CQDs比未掺杂样品具有更优的光学性能?；谡庑〤QDs制备的量子点太阳能电池实验表明：掺杂剂显著提升了电池的短路电流密度（Jsc）和开路电压（Voc）。其中1,3-二氨基丙烷掺杂CQDs制备的QDSC获得最高PCE（0.527%），较未掺杂样品（0.176%）提升299%。通过分析CQDs敏化TiO2的紫外-可见漫反射光谱及不同CQDs的能带结构计算发现：尿素、硫脲和1,3-二氨基丙烷的引入有助于获得粒径更小、带隙更窄且含更多氮/硫官能团的CQDs，从而增强光吸收与光激发性能（提升Jsc）；氮作为给体使敏化光阳极具有更高费米能级（提高Voc）。本研究建立了CQDs微观结构、三大特征参数（光谱特性、能带结构、官能团）与QDSC光电性能的关联规律，为通过调控掺杂提升QDSC转换效率提供了指导。
关键词： 掺杂剂、碳量子点、水热法、功率转换效率、量子点敏化太阳能电池
更新于2025-09-16 10:30:52