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oe1(光电查) - 科学论文

127 条数据
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  • 独特的1D/3D K?Ti?O??/TiO?微纳异质结构：可控水热晶体生长及其在水净化中的增强光催化性能

    摘要： 利用太阳能驱动的半导体光催化降解污染物被视为解决全球能源与环境问题的有前景技术。本研究通过可控水热法，将三维（3D）TiO?微花（MFs）与一维（1D）K?Ti?O??纳米带（NBs）复合，构建了新型层级化钛氧基微纳异质结构（HAs）。发育良好的TiO?微花其花瓣由宽度约100-200 nm的多个一维纳米结构组成。基于时序实验结合结构形貌表征，特别提出了独特1D/3D K?Ti?O??/TiO?异质结构的晶体生长机制。优化后的K?Ti?O??/TiO?复合材料在模拟太阳光照射下对有机染料和抗生素表现出显著增强的光催化性能，其降解效率较单一K?Ti?O??和TiO?催化剂提高两倍以上。此外，在可见光（λ>400 nm）照射下，该复合材料对染料的降解活性甚至优于商用P25。除层级微纳结构提升光吸收与比表面积的优势外，光催化性能增强主要归因于K?Ti?O??/TiO?异质结形成的电荷转移分离界面通道，这一结论通过光致发光和光电化学测试得到证实。循环测试表明，紧密复合的K?Ti?O??/TiO?异质结构赋予了催化剂优异的稳定性和长效耐久性。本研究可拓展至设计其他具有卓越光催化性能的层级化钛基微纳复合材料，应用于环境净化与太阳能转化领域。

    关键词： 光催化性能、K2Ti6O13纳米带、水净化、半导体光催化、TiO2微花、微纳异质结构、水热法

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • Co<sub>x</sub>Ni<sub>1?x</sub>Fe<sub>2</sub>O<sub>4</sub>/多壁碳纳米管纳米复合材料的合成及其光催化性能

    摘要： 一系列作为光催化剂的CoxNi1?xFe2O4/多壁碳纳米管（CoxNi1?xFe2O4/MWCNTs）纳米复合材料通过一步水热法成功合成，其中CoxNi1?xFe2O4采用单步水热法制备。同时以亚甲基蓝（MB）为研究对象，考察催化剂在过氧化氢（H2O2）存在下的催化效果。结果表明，所有光催化剂均比纯铁氧体表现出更强的催化活性。此外，与其他光催化剂相比，3-CNF/MWCNTs大幅缩短了反应时间并实现了显著更高的去除率。经过三次催化循环后，光降解效率无明显下降，表明CoxNi1?xFe2O4/MWCNTs是可循环利用的废水处理光催化剂。研究证实该复合纳米材料可作为新型光催化剂有效去除有机污染物。

    关键词： 亚甲基蓝、光催化剂、水热法、废水处理、多壁碳纳米管、过氧化氢、CoxNi1?xFe2O4

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 花状FeS2的一锅法合成及其作为量子点敏化太阳能电池对电极的应用

    摘要： 对电极在光伏器件的电子传输中起着重要作用，理想的反电极应具备高电催化活性、成本效益高且性能稳定?；诖耍孔拥忝艋裟艿绯兀≦DSSCs）还需要简便的制备工艺。二硫化铁（FeS2）是一种储量丰富、无毒且低成本的原料。我们报道了一种简易的一锅水热法来生长花状FeS2，并将其用作QDSSCs的高效对电极。场发射扫描电镜（FESEM）图像显示其花状形貌，X射线衍射（XRD）图谱证实了黄铁矿相的形成。紫外-可见吸收光谱显示其在可见光区域具有吸收特性。以FeS2纳米花作为对电极的QDSSC表现出1.174%的功率转换效率，开路电压（Voc）为1.368V。

    关键词： 对电极，二硫化铁，纳米花，水热法，量子点敏化太阳能电池

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 用于染料敏化太阳能电池高效对电极的Ni3S2@MWCNTs薄膜

    摘要： 通过水热法在170°C条件下，将硫化镍(Ni3S2)纳米颗粒生长在多壁碳纳米管(MWCNTs)上并原位包覆于导电玻璃基底，制备出复合薄膜。该Ni3S2@MWCNTs薄膜被用作染料敏化太阳能电池(DSSCs)的对电极(CEs)。本研究考察了对电极的纳米结构、晶体结构、电化学活性及电子电荷转移电阻，并对其有效比表面积进行了分析讨论。结果表明，相较于Ni3S2-DSSC，采用Ni3S2@MWCNTs对电极的DSSC功率转换效率(PCE)提升了7.48%。

    关键词： 对电极，Ni3S2，染料敏化太阳能电池，水热法，多壁碳纳米管

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 基于简易化学还原法制备的镍掺杂硫化锌纳米粒子高效紫外光电探测器

    摘要： 通过简单水热法合成了镍掺杂硫化锌纳米颗粒，用于紫外光电探测器。采用高分辨透射电子显微镜（HRTEM）研究样品表面形貌，结果显示制备的纳米颗粒尺寸小于20纳米。清晰可见的选区电子衍射环表明纳米颗粒具有(hkl)晶面（111）、（220）和（311）的纳米晶特性。通过X射线衍射（XRD）进行结构分析，发现随着镍掺杂浓度增加，晶粒尺寸减小。在紫外-A光（波长约365纳米）下测试光电探测器性能时发现，制备器件的性能随镍掺杂浓度增加而提升，这归因于比表面积增大和载流子浓度提高。纳米颗粒表面氧分子的吸附-脱附机制被认为是实现紫外光探测的作用原理。

    关键词： 水热法、紫外光电探测器、硫化锌纳米颗粒

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 橙色光致发光氮掺杂石墨烯量子点作为染料敏化太阳能电池的有效共敏化剂

    摘要： 本研究中，采用水热法分别合成了二氧化钛纳米珊瑚（NC）薄膜和氮掺杂石墨烯量子点（NGQDs，平均尺寸约9纳米），并通过旋涂法将NGQDs修饰于TiO2 NC表面，进而探究其染料敏化太阳能电池的光伏性能。场发射扫描电镜（FESEM）图像显示TiO2 NC由平均直径约60纳米的纳米棒构成。光学表征表明NGQDs具有强橙色发光特性（发射峰590纳米）并能吸收紫外及可见光光子。光电测试证实：当NGQDs与N719染料共敏化时，电池效率显著提升。实验分析表明这种提升源于NGQDs形成的级联能级促进了电荷分离与收集。通过在TiO2 NC光阳极中添加NGQDs，短路电流密度和光电转换效率分别提高了40%（从12.61增至17.65 mA/cm2）和31%（从5.72%提升至7.49%）。

    关键词： 氮、水热法、石墨烯量子点、染料敏化太阳能电池

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 具有改进染料敏化太阳能电池性能的分层花状TiO2微球

    摘要： 通过简单水热法控制钛前驱体用量，分别制得了具有层级结构的花状TiO?微球(FMS)和TiO?纳米米粒(NR)?；ㄗ碩iO?微球由从中心径向生长的纳米花瓣构成，这些纳米花瓣平均厚度约几纳米，每片花瓣末端具有平均尺寸为15纳米的尖细结构。这种具有大比表面积(118.6 m2/g)的独特层级TiO?微球在染料敏化太阳能电池(DSSCs)领域展现出应用潜力?；贔MS的DSSCs光电转换效率(9.58%)显著高于NR基DSSCs(7.13%)，这归因于其优异的光散射与染料吸附能力，以及纳米花瓣薄层结构和大比表面积带来的更短电子传输路径和更长电子复合时间。

    关键词： 染料吸附、分级花状TiO2微球、水热法、光散射、染料敏化太阳能电池

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 通过重复水热沉积技术在金属基底上制备取向可控的厚(K,Na)NbO<sub>3</sub>薄膜

    摘要： 通过重复水热法在240°C下于镍基金属衬底上生长了(K,Na)NbO3厚膜。金属衬底覆盖有两种缓冲层：SrRuO3/LaNiO3和SrRuO3。薄膜厚度随沉积循环次数增加而单调递增，在覆有SrRuO3/LaNiO3的金属衬底上经四次循环获得了27微米厚的薄膜。所得薄膜倾向于呈现{100}c取向，且其取向度随沉积循环次数增加而提高。与覆有SrRuO3的金属衬底相比，覆有SrRuO3/LaNiO3的金属衬底上沉积的薄膜具有更高的{100}c取向性。在5kHz下测得的剩余极化和矫顽场分别为12μC/cm2和70kV/cm，两种薄膜的有效压电系数(d33)值均为35-40pm/V。尽管薄膜取向发生变化，这些性能指标不随沉积循环次数改变而变化。结果表明，重复水热沉积技术是在金属衬底上制备厚(K,Na)NbO3薄膜的有效方法之一。

    关键词： 金属基底，无铅(K,Na)NbO3薄膜，取向控制，铁电与压电性能，水热法，合成

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 基于火焰喷雾热解法和溶剂热溶胶-凝胶法合成的二氧化钛纳米颗粒的染料敏化太阳能电池：光伏性能对比研究

    摘要： 纳米晶二氧化钛（TiO2）的合成方法、形貌及尺寸是影响染料敏化太阳能电池光电转换效率的关键参数。本文通过火焰喷雾热解法和水热溶胶-凝胶法制备了TiO2纳米颗粒，并采用X射线衍射和扫描电子显微镜对其进行表征。重点比较了基于这两种方法合成的TiO2所制备染料敏化太阳能电池的光伏性能。实验采用商用N719染料和铂掺杂对电极组装电池，并以商用二氧化钛电极为参照制备标准器件。结果表明，在标准测试条件（AM 1.5G，100 mW cm?2）下，火焰喷雾热解法、水热溶胶-凝胶法及商用二氧化钛电极制备的电池光电转换效率分别为2.44%、3.94%和7.67%。

    关键词： 溶胶-凝胶法、火焰喷雾热解法、染料敏化太阳能电池、水热法

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • MoC/MnO复合材料作为染料敏化太阳能电池高效稳定的对电极催化剂

    摘要： 通过两步水热法和一步碳化法成功合成了MoC/MnO复合材料，并首次将其作为对电极催化剂应用于染料敏化太阳能电池（DSSCs）。采用X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）对制备样品进行了表征，并通过电化学阻抗谱（EIS）、塔菲尔极化等方法全面研究了其电催化性能。研究发现MoC/MnO对电极的电催化性能显著提升。优化MoO3前驱体与KMnO4的摩尔比后，所得MoC/MnO-0.25对电极展现出优异的电催化能力、低电荷转移电阻及高入射光子-电流转换效率（IPCE）?；诟枚缘缂腄SSC功率转换效率高达8.00%，优于同测试环境下使用标准Pt对电极（7.36%）的电池，同时MoC/MnO-0.25对电极在碘基电解质中也表现出良好的电化学稳定性，显示出替代Pt作为DSSC对电极催化剂的潜力。

    关键词： MoC/MnO复合材料、碳化法、水热法、对电极催化剂、染料敏化太阳能电池

    更新于2025-09-12 10:27:22