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oe1(光电查) - 科学论文

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出版时间
  • 2019
研究主题
  • A. 银纳米粒子 B. 碳纳米管 E. 原位监测 D. 烧结 F. 电学性能 C. 纳米复合材料
应用领域
  • 复合材料与工程
机构单位
  • Gachon University
36 条数据
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  • 溶胶-凝胶法制备的二氧化钛纳米管光电极用于提升染料敏化太阳能电池光电性能

    摘要： 染料敏化太阳能电池（DSCs）的性能关键取决于TiO2-染料-电解质界面内电子传输的效率。为提高电子转移效率，研究采用TiO2纳米管（NTs）替代了传统基于TiO2纳米颗粒（NPs）的工作电极（WE）结构。通过溶胶-凝胶法制备了未掺杂及铌掺杂的TiO2 NPs和TiO2 NTs，利用XRD、SEM和TEM技术表征了工作电极的结晶度和形貌。XPS与PL测试显示，基于NPs的电极表面氧相关缺陷浓度高于基于NTs的电极。将传统NPs基TiO2工作电极替换后，DSCs的功率转换效率（PCE）提升了15%，该效应归因于NTs基电极中载流子因缺陷浓度较低而实现更高效传输。通过电化学阻抗谱测量证实：与TiO2 NPs-电解质界面相比，TiO2 NTs-电解质界面具有更高的复合电阻。此外，TiO2结构的铌掺杂使PCE额外提升14%。采用铌掺杂TiO2 NTs作为光电极时，所制DSC效率达8.1%，较使用TiO2 NPs的电池提高35%。当光照强度从1000 W/m2降至10 W/m2时，NTs基DSCs的PCE值仍保持65%增幅，这使得该类器件在弱光室内光伏应用中极具前景。

    关键词： 纳米管、X射线光电子能谱、染料敏化太阳能电池、半导体-液体界面、电荷陷阱

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 手性依赖的自组装二苯丙氨酸微管生长

    摘要： 通过实验和计算机模拟理论研究了由二苯丙氨酸二肽的L-和D-对映异构体形成的微管在晶体结构和生长动力学上的差异。在相同实验条件下同步生长的L-和D-对映异构体微管具有不同的晶体学空间群，在尺寸上存在本质区别，并展现出相异的增长动力学特征。分子力学方法的计算机模拟揭示了不同手性微管结构单元间相互作用的根本差异，据此提出了一种描述微管手性依赖性生长的模型。

    关键词： 生长动力学、对映体、二肽、计算机建模、纳米管、自组装

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 可扩展的路线实现紫外激光处理TiO?纳米管的优异光响应

    摘要： 二氧化钛纳米管因其化学稳定性、耐光腐蚀性及低成本制造工艺，作为光活性材料备受关注。本研究展示了一种可扩展的脉冲激光改性方法，在配备电动平台的系统中实现了对精确选定区域及任意大面积样品的光活性增强改性。扫描电子显微镜图像与拉曼光谱、紫外-可见光谱的检测结果高度吻合，证实激光处理通过破坏晶体结构在带隙中引入了额外的浅能级态。但X射线光电子能谱显示改性后样品表面化学性质未发生变化。光电化学测试表明，在40 mJ/cm2能量束流密度下，激光处理样品的光响应性能较煅烧样品提升达1.45倍?；谑笛榻峁?，我们确定了最佳工艺参数。阻抗测试获得的Mott-Schottky分析显示，施主密度显著增加（超过一个数量级），同时平带电位正向偏移0.74 V。这种电子结构变化很可能是光活性增强的原因。因此，本研究的激光纳米结构化方法可成功应用于二氧化钛纳米管的大规模改性，从而显著提升其光活性。这些成果为二氧化钛纳米管基材料的广泛应用提供了重要支撑。

    关键词： 纳米管、二氧化钛、莫特-肖特基分析、激光改性

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 单壁碳纳米管对磁场中向列相液晶动态特性的影响

    摘要： 本文旨在研究碳纳米管在液晶中分散的影响。基于弹性连续介质理论和纳米管表面液晶分子的平面排列，提出了该系统动力学的理论模型。通过实验计算了磁场开启（τon）和关闭（τoff）两种情况下的弛豫时间。结果表明，磁场关闭时弛豫时间增加约25%，开启时增加较小（约10%），两者均与理论值高度吻合。

    关键词： 液晶、纳米管、弗里德里克斯转变

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 6H-SiC衬底极性对不同V/III比下HVPE法生长AlN薄膜形貌与微观结构的影响

    摘要： 研究了在Si面和C面6H-SiC衬底上通过高温氢化物气相外延(HVPE)生长的AlN薄膜。分析了衬底极性与不同V/III比对异质外延AlN薄膜生长模式、结构特征及结晶质量的影响。随着V/III比增大，Si面6H-SiC衬底上生长的AlN从台阶流生长模式转变为三维岛状生长，表面形貌相应变粗糙；而C面衬底上的AlN始终保持三维生长模式并维持相对粗糙的表面，且会形成高密度纳米管——每个纳米管由{01 0}晶面构成的六边形侧面组成，位于表面V型坑底部?；赬RD、拉曼和TEM分析发现，在V/III比为10时Si面6H-SiC衬底上获得的AlN层质量最佳。

    关键词： 晶体质量、形貌、位错、衬底极性、纳米管、生长模式

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 碳纳米管结晶薄膜中本征的超强等离激元-激子相互作用

    摘要： 在腔量子电动力学中，与腔体强耦合的光学发射体会产生兼具发射体与腔体激发特性的极化激元。我们证明碳纳米管可结晶为芯片级二维有序薄膜，该材料能实现本征超强调控的发射体-腔体相互作用：纳米管激子并非与外部腔体作用，而是与纳米管自身的近红外等离子体共振耦合。我们的多晶纳米管薄膜具有六方晶体结构（约25纳米晶畴）和1.74纳米晶格常数。凭借这种极高纳米管密度及近乎理想的等离子体-激子空间重叠，等离子体-激子耦合强度达到0.5电子伏特——相当于裸激子能量的75%，创下室温超强调控领域的接近纪录值。结晶纳米管薄膜代表着纳米材料组装的里程碑，为高载流导体、低功耗光开关和可调谐光学天线提供了重要基础。

    关键词： 纳米管、结晶化、激子、等离激元、超强

    更新于2025-09-11 14:12:44

  • 一维二氧化钛的固相合成

    摘要： 首次开发出一种简单、绿色的方法来合成具有不同形貌（如纳米棒和纳米管）的二氧化钛（TiO?）。该方法基于在密闭无溶液体系中，将钛粉与混合碱（NaOH/KOH质量比为51.5:48.5）在180℃下反应，随后用稀酸（如H?SO?）处理前驱体并进行空气煅烧后获得TiO?。该合成技术环保、经济且易于控制，为制备高光催化活性的TiO?纳米棒和纳米管提供了创新策略。此外，该方法还为固相合成的前驱体提供了新思路。

    关键词： 纳米管，光催化，固相合成，二氧化钛

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 铂光沉积时间对Fe2O3纳米管电极光电化学性能的影响

    摘要： 开发了一种光辅助沉积方法，用于在阳极氧化制备的Fe2O3纳米管（Pt/Fe2O3）上沉积铂纳米颗粒。同时测定了合成Pt/Fe2O3样品的化学物理性质和元素组成。对所制Pt/Fe2O3样品的光电化学特性研究表明，与裸露的Fe2O3相比，其光电解水制氢的光电流密度显著提高。因此，铂沉积能有效增强光电化学响应。此外还研究了铂光沉积时间对水分解能力的影响。HPt3样品在+0.4 V（vs. Ag/AgCl）电位下产生的电流密度为220 μA/cm2，是裸露Fe2O3纳米管样品（+0.4 V时为105 μA/cm2）的2倍。

    关键词： 铂，氧化铁（Fe2O3）纳米管，沉积，薄膜，光电化学

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 二氧化钛纳米泡沫-纳米管阵列用于表面增强拉曼散射

    摘要： 通过调节阳极电压和电化学反应时间，我们采用两步阳极氧化法合成了一系列TiO2纳米泡沫-纳米管阵列结构。所制备的纳米泡沫-纳米管阵列展现出显著的拉曼散射增强效应，其中亚甲基蓝的最大增强因子达到2.3×10^5。研究考察了纳米管孔径、纳米泡沫及溶质浓度等因素的影响。该拉曼增强效应源于纳米泡沫结构的存在——其周期性空隙可实现激光多次散射，从而促进拉曼散射的发生。这种简单经济的制备方法有望推动TiO2材料在化学、生物及纳米科学领域的表面增强拉曼散射（SERS）应用。

    关键词： 纳米管、表面增强拉曼散射、纳米泡沫、阳极氧化、二氧化钛

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 阳极氧化时间对TiO?纳米管光催化活性的影响

    摘要： 氧化钛纳米管（TNTs）在乙二醇电解液中通过阳极氧化法生长。研究评估了阳极氧化时间对其理化性质和光电化学性能的影响。随着氧化时间的延长，纳米管长度、氟含量及空间电荷区电容均增大，进而影响TiO2纳米管的光电特性（带隙、红移现象、能带边缘位置）和表面亲水性。这些特性是光催化活性（PCA）的根源，亚甲基蓝的光氧化实验证实了这一结论。

    关键词： 纳米管、光催化活性、光电化学、二氧化钛（TiO2）、氟掺杂

    更新于2025-09-10 09:29:36