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基于MoS2-聚苯胺杂化结构三维架构的高光响应性宽带光电探测器
摘要: 通过水热法合成的二硫化钼(MoS2)纳米片与聚苯胺(PANI)原位聚合,制备了用于光电探测器的MoS2-PANI杂化结构。采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和紫外-可见光谱对合成样品进行表征。以激光激发波长(λex)635 nm(红光)、785 nm(红外光)和1064 nm(近红外光)制备并研究了MoS2-PANI纳米片光学传感器。该杂化结构的光响应值较先前报道的MoS2纳米片基光学传感器显著提高,在固定功率密度1.4 mW/mm2下于785 nm处测得最大光响应度达25 A/W。通过改变光功率密度考察了MoS2-PANI杂化结构的光响应特性。
关键词: 光响应性,二硫化钼-聚苯胺,水热法
更新于2025-11-21 11:01:37
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基于聚苯胺衍生物作为空穴传输材料的钙钛矿太阳能电池
摘要: 近年来,钙钛矿太阳能电池(PSC)在学术界和工业界均受到广泛研究。尽管这种光伏技术具有低成本、易加工的优势,但其依赖的原材料成本较高,给大规模生产带来挑战。本研究采用聚苯胺(PAni)及其衍生物聚邻甲氧基苯胺作为空穴传输材料(HTM)替代最常用的螺-OMeTAD,在导电聚合物中掺杂十四烷基苯磺酸(DBSA)以提升导电性。同时评估了使用掺杂/未掺杂导电聚合物与不同金属电极组合的电池性能表现。当采用金电极与掺杂PAni-DBSA组合时,最佳光电转换效率达到10.05%,与使用螺-OMeTAD作为空穴传输材料的标准器件性能相当。
关键词: 空穴传输材料,钙钛矿太阳能电池,聚苯胺
更新于2025-11-19 16:56:42
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用于光热治疗的当代聚合物基纳米粒子系统
摘要: 当前癌症治疗方法(如化疗、放疗、免疫治疗和手术)受多种因素限制,例如健康细胞的意外坏死、免疫破坏或继发性癌症发展。热疗是一种有望缓解传统治疗方式诸多缺陷的策略。然而要有效运用该方案,必须靶向特定肿瘤部位以避免不良反应。在这方面,光热疗法通过静脉注射能在近红外光谱精确光照下产生热效应的纳米材料,已展现出前景。目前已提出多种材料,包括金、银、锗等无机材料及碳基材料,但这些材料存在蓄积性和潜在细胞毒性问题。为克服传统无机纳米材料系统的局限性,研究者探索了聚合物基纳米粒子系统,相关材料包括聚吡咯、聚(3,4-乙撑二氧噻吩):聚(4-苯乙烯磺酸盐)(PEDOT:PSS)、聚多巴胺和聚苯胺。本综述旨在总结这些当代聚合物基纳米粒子技术,了解其当前应用并探索未来改进潜力。
关键词: 聚多巴胺、聚吡咯、聚合物纳米颗粒、光热疗法、聚苯胺
更新于2025-09-23 15:23:52
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一种聚苯胺修饰的三维W18O49复合材料用于全太阳光谱光驱动高选择性N2的硝酸盐光催化去除
摘要: 利用太阳能进行光催化是去除亚硝酸盐最具前景的绿色技术。然而,有效的光催化性能常受限于光吸收能力不足、昂贵贵金属的使用以及副产物(硝酸盐和铵盐)的产生。本研究首次报道了一种全太阳光响应的聚苯胺修饰三维W18O49复合材料(PANI@W18O49),这种无贵金属光催化剂对水中亚硝酸盐去除具有优异的光催化活性和极高的N2选择性。通过XRD、拉曼、FTIR、SEM、TEM、UV-vis DRS和PL对制备样品进行了全面表征。催化结果表明,在300 W氙灯照射60分钟且不使用牺牲剂的条件下,PANI@W18O49对初始浓度1.0 mM的亚硝酸盐实现了超过80%的N2选择性。这一优势归因于n型W18O49与p型PANI之间构建的内建结,为NO2?反应提供了适宜的电子-空穴对氧化还原能级。PANI的修饰还提升了光捕获能力和载流子迁移效率,计算得出PANI@W18O49的反应速率常数约为W18O49的四倍。本研究不仅制备了具有应用前景的光催化剂,还为提升亚硝酸盐处理中的光催化活性和N2选择性提供了新思路。
关键词: 亚硝酸盐、聚苯胺、氧化钨、全太阳光谱光驱动、光催化
更新于2025-09-23 15:23:52
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聚苯胺纳米纤维/二氧化钛纳米管异质结薄膜的逐层自组装及其室温氨气检测应用
摘要: 本文首次采用逐层自组装法在铂叉指电极上制备了聚苯胺纳米纤维/二氧化钛纳米管(PANI/TiO2)异质结薄膜,并应用于室温氨气检测。研究发现,与单层(PANI/TiO2-1)和五层(PANI/TiO2-5)相比,三层自组装结构(PANI/TiO2-3)具有最优性能。该PANI/TiO2-3薄膜传感器较其他聚苯胺基传感器展现出更优异的响应特性,包括更高的响应值(5ppm氨气下336%)、可接受的响应/恢复时间(5ppm氨气下110秒/1086秒)、更低的检测限(0.5ppm)及卓越的选择性。其增强的气体传感性能可归因于p-n结引起的载流子浓度显著变化,以及比表面积和孔隙体积的增加。本研究不仅为异质结薄膜制备提供了卓越策略,也加速了室温可操作氨气传感器的发展。
关键词: 氨气检测、逐层自组装、聚苯胺/二氧化钛异质结、薄膜、室温工作
更新于2025-09-23 15:23:52
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聚苯胺负载的Ag/TiO2纳米复合材料在紫外和可见光下对水中双酚A的增强降解
摘要: 通过苯胺在Ag@TiO2上的氧化聚合合成了PANI负载的Ag@TiO2纳米复合材料。该Ag@TiO2纳米复合材料是通过水热法合成的TiO2纳米纤维上银纳米颗粒的光还原制备而成。拉曼分析显示合成了锐钛矿相TiO2,在195 cm-1、396 cm-1、514 cm-1和637 cm-1处呈现典型峰位。Ag@TiO2-PANI中D带(1505 cm-1)和G带(1603 cm-1)的出现证实了碳质材料PANI的成功掺杂。X射线衍射(XRD)分析确认了锐钛矿相TiO2的生成。透射电镜(TEM)分析表明TiO2纳米纤维成功合成,且其表面沉积了不同尺寸的银纳米颗粒。X射线光电子能谱(XPS)全谱扫描显示Ag@TiO2-PANI纳米复合材料由C、O、Ag、Ti和N元素组成。漫反射光谱(DRS)和Tauc图估算Ag@TiO2-PANI的带隙为3.0 eV。光催化性能对比研究表明:在可见光照射下,Ag@TiO2-PANI催化剂比原始TiO2和Ag@TiO2具有更优的降解性能,降解率高达99.7%。降解实验表明双酚A降解过程中的主要活性物种是h+和.O2-。该纳米复合材料可重复使用四个降解循环而不显著丧失光催化能力,第四循环时去除率仍保持至少90%。
关键词: 双酚A、银@二氧化钛-聚苯胺、可见光、X射线光电子能谱、紫外线
更新于2025-09-23 15:22:29
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基于聚苯胺的有机/无机杂化材料的电致变色性能
摘要: 基于聚苯胺(PAni)的杂化材料是通过苯胺与壳聚糖和/或有机改性粘土(纳米I-24)在盐酸中原位聚合制得的。采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和直流电导率对样品进行了表征。通过将各样品的N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)溶液浇铸到氧化铟锡(ITO)/玻璃电极上,制备了PAni、PAni-粘土、PAni-壳聚糖和PAni-壳聚糖-粘土薄膜,并研究了其电致变色性能。观察到所有样品在还原态(E = -0.2 V vs. Ag/AgCl)呈现透明黄色,中间态(E = 0.5 V)为绿色,氧化态(E = 0.8 V)为深蓝色。利用国际照明委员会(CIE)色度系统追踪了各材料随施加电位变化的颜色变化,其中PAni-粘土膜的颜色变化更为显著。
关键词: 壳聚糖、亲有机性粘土、杂化材料、共轭聚合物、聚苯胺
更新于2025-09-23 15:22:29
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通过物理混合方法制备聚苯胺与氧化石墨烯复合材料
摘要: 聚苯胺与氧化石墨烯复合材料的开发旨在结合两种材料的独特性能以应用于航空航天领域。本文展示了一种相较于文献方法更简便快速的制备工艺,通过十二烷基苯磺酸掺杂的聚苯胺(通常简称为聚苯胺)与氧化石墨烯复合。当前主流研究方法为电化学法和原位化学聚合法,而本研究采用物理混合方式——将等摩尔浓度的氧化石墨烯悬浮液(4 mg/mL)与三种不同比例的聚苯胺粉末(25%、50%和75%)混合,与纯氧化石墨烯及纯聚苯胺进行对比。研究通过扫描电子显微镜、X射线衍射、傅里叶变换红外光谱和差示扫描量热法分析了所有薄膜的形貌结构特征及材料间键合本质。扫描电镜图像证实了氧化石墨烯褶皱片层与聚苯胺颗粒间存在明显相互作用,且随着聚苯胺浓度增加,被包裹的聚合物更多。X射线衍射和傅里叶变换红外光谱技术揭示了氧化石墨烯晶面间距变化及聚苯胺-氧化石墨烯间化学键的改变,尤其在50%聚苯胺/50%氧化石墨烯复合材料中显示出显著相互作用。差示扫描量热法通过热稳定性提升进一步验证了该效应。研究表明物理混合法能有效制备聚苯胺/氧化石墨烯复合材料。
关键词: 结构、差示扫描量热法、傅里叶变换红外光谱、形貌、聚苯胺、氧化石墨烯
更新于2025-09-23 15:22:29
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银和氧化锌纳米粒子对聚苯胺掺杂环氧/双组分涂层在飞溅区应用中的协同效应
摘要: 本研究合成了含有聚苯胺(PANI)与银、氧化锌纳米颗粒的环氧/双组分涂料。通过将纳米颗粒与双酚A型二缩水甘油醚环氧树脂及聚酰胺-胺复合,研究了所制涂层的摆杆硬度、耐划伤性和抗冲击强度等力学性能。采用衰减全反射红外光谱确认涂层成分,分别通过差示扫描量热法和纳米压痕技术表征其热降解行为与压痕特性,利用场发射扫描电子显微镜观察涂层表面形貌。通过电化学阻抗谱测定不同3.5%氯化钠溶液浸泡周期下,银和氧化锌纳米颗粒对涂层耐蚀性的协同效应。所有结果相互印证,证实添加银和氧化锌纳米颗粒提升了涂层力学性能,该效应同时显著增强了PANI涂层的耐腐蚀性。
关键词: 纳米粒子,聚苯胺,纳米压痕,耐腐蚀性,环氧涂层,表面形貌
更新于2025-09-23 15:22:29
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基于聚苯胺导电聚合物的红外可变发射率电致变色薄膜的制备
摘要: 本研究通过电化学沉积法,在金/尼龙66多孔柔性基底表面制备了樟脑磺酸(CSA)掺杂聚苯胺(PANI)薄膜。该研究的特色在于首次利用沉积于多孔柔性基底上的金层来沉积CSA掺杂PANI薄膜,以实现红外发射率的调控。通过详细研究金/尼龙66柔性基底与PANI薄膜的形貌及CSA掺杂PANI薄膜的电致变色性能,获得了具有高效红外调制能力的PANI薄膜。在3-5μm、8-12μm和2.5-25μm波长范围内,发射率变化量Δε分别达到0.225、0.399和0.426。该CSA掺杂PANI薄膜的着色与褪色响应时间分别为6秒和2.5秒。本研究所涉及的红外电致变色薄膜可应用于红外隐身与热控等红外器件中。
关键词: 聚苯胺,电化学沉积,红外可变发射率,柔性电致变色薄膜
更新于2025-09-23 15:22:29