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[ZnCMC]<sup>TF</sup>聚合物(有机/无机)的合成、DFT研究、制备及光学表征作为光电器件
摘要: 采用溶胶-凝胶技术制备了一种新型羧甲基纤维素锌薄膜[ZnCMC]TF。通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、拉曼光谱、紫外-可见光谱(UV-Vis)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、能量色散X射线光谱(EDX)等多种表征技术及光学性能测试研究了[ZnCMC]TF的特性。对其分子结构、FTIR和光学性能进行了优化。[ZnCMC]TF复合物的拉曼光谱在72-556 cm?1范围内显示出多个谱带,源于(nZn–O)伸缩振动和(Zn–O)弯曲振动,这是[ZnCMC]TF的FTIR与拉曼光谱的显著区别。采用密度泛函理论(DFT)通过DMol3和剑桥系列总能量包(CASTEP)程序进行优化。光谱学和结构特性证实了CMC与[ZnCMC]TF的化学结构;XRD结果显示二者具有相同晶型(单斜晶系2)。[ZnCMC]TF的晶粒尺寸大于CMC,在光学带隙能量方面表现出相似特性。光学常数随光子能量增加而增大,包括折射率n、吸收系数k和光学电导率。SEM图像为锌过渡金属与CMC反应形成[ZnCMC]TF复合物提供了有力证据。通过TEM和EDX等技术检测了生成的[CMC]球形薄膜和[ZnCMC]TF聚合物纳米棒。模拟FTIR、XRD和CASTEP获得的光学性能与CMC和ZnCMC的实验研究结果高度吻合?;诠庋匦苑治?,[ZnCMC]TF在太阳能电池和光电器件等应用领域具有良好前景。
关键词: 透射电子显微镜(TEM)、DMol3软件、锌薄膜、羧甲基纤维素、紫外 - 可见光谱(UV - Vis)、密度泛函理论(DFT)、光电器件、X射线衍射(XRD)、能量色散X射线光谱(EDX)、CASTEP软件、溶胶 - 凝胶技术、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、光学性能、拉曼光谱
更新于2025-09-23 15:21:01
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上转换纳米粒子在高温合成过程中尺寸和光学性质的演变
摘要: 我们采用原位与离线分析方法相结合的方式,研究了通过热分解法合成的β相NaYF4:Yb3+,Er3+上转换纳米粒子的生长过程,以确定其应用相关的光学特性、尺寸、晶相和化学组成。具体包括原位稳态发光与离线时间分辨发光光谱的联用,以及小角X射线散射(SAXS)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射分析(XRD)和电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)。为评估光学监测方法的适用性,我们将反映纳米晶体合成过程中发光演变的原位采集光谱数据,与反应混合物冷却后对合成粒子进行的测量结果进行对比。原位与时间分辨上转换发光数据与反应过程中测定的纳米粒子尺寸呈现极佳相关性,这为理解纳米粒子生长的各个阶段提供了重要依据。本研究凸显了原位发光监测在控制上转换纳米粒子合成效率方面的能力,特别是高温反应时间、粒子尺寸/形貌/晶体结构质量,以及发光寿命和上转换量子产率等关键参数。
关键词: 热分解、X射线衍射(XRD)、电感耦合等离子体发射光谱(ICP - OES)、透射电子显微镜(TEM)、原位发光、小角X射线散射(SAXS)、上转换纳米粒子
更新于2025-09-23 15:21:01
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化学浴沉积法制备硫化锌(ZnS)薄膜的结构、表面形貌及光学性能研究
摘要: 硫化锌(ZnS)薄膜采用化学浴沉积法制备。通过X射线衍射(XRD)分析其晶体结构与晶粒尺寸,利用扫描电子显微镜研究ZnS薄膜的颗粒尺寸与形貌。采用紫外-可见-近红外吸收光谱进行光学性能测试,计算得出薄膜带隙值为3.45 eV。在不同温度条件下对ZnS薄膜进行了多频率介电性能研究。
关键词: 扫描电子显微镜(SEM)、硫化锌(ZnS)薄膜、介电性能研究、X射线衍射(XRD)
更新于2025-09-23 15:19:57
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激光冲击强化对6061-T6铝合金力学性能和微观结构的影响
摘要: 对6061-T6铝合金进行了激光冲击强化(LSP)处理,并采用残余应力分析、表面粗糙度、维氏显微硬度、拉伸试验、X射线衍射(XRD)分析、透射电子显微镜(TEM)和电子背散射衍射(EBSD)等多种表征技术,细致研究了LSP后参数对力学性能和微观结构演变的影响。处理后获得了约1500微米深度的加工硬化层,截面显微硬度显著提高达33.04%。激光冲击试样中诱导产生了最大达-273 MPa的有益压应力,其整体效应集中在沿有效深度区域约100微米深度范围内。通过XRD图谱分析观察到LSP后出现第二相Mg5Si6(β?)析出物,并伴随峰宽化和向更高2θ角度的峰位偏移,这与显微硬度测试结果相互印证。LSP试样中高角度晶界(HAGBs)比例增加,其影响在残余应力分布中得以体现。Mg5Si6(β?)析出物与LSP过程中剧烈塑性变形导致的密集位错密度共同被认为是改善LSP试样力学性能的关键因素。应变硬化、第二相析出物、峰宽化、位错密度增加以及HAGBs比例提升的综合作用,在LSP试样的力学性能和微观结构特征中均得到体现。研究结果经详细讨论并显示出强烈的相互关联性。
关键词: 电子背散射衍射(EBSD)、铝合金、cosα法、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、激光冲击强化
更新于2025-09-23 15:19:57
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取代金属(II)八甲氧基苯基亚氨基酞菁颜料的合成与表征
摘要: 通过将八氨基酞菁与邻茴香醛缩合,合成了对称取代的金属(II)-八甲氧基苯基亚胺酞菁,并对其光谱和磁化率进行了研究。这些深绿色的八氨基酞菁衍生物通过电子光谱、红外光谱、元素分析、磁化率、粉末X射线衍射和热重分析(TGA)等手段进行了表征,以验证其结构完整性,检查颜料的纯度和晶体特性。磁矩随磁场强度从2.20到4.01 kg的变化表明存在分子间协同效应。
关键词: TGA(热重分析)、磁化率、红外光谱(IR)、电子光谱、X射线衍射(XRD)、八甲氧基亚氨基酞菁
更新于2025-09-23 14:05:05
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光伏器件中CdTe晶粒的应变分布图
摘要: 多晶薄膜吸收层中晶粒内部及晶界(GBs)的应变会因缺陷浓度升高和能带波动而限制整体性能。但采用标准方法难以获取工作器件中的纳米级应变分布。X射线纳米衍射技术能以纳米分辨率评估应变或晶格间距,结合多模态扫描X射线显微镜框架下的其他技术,还可直接建立应变与材料/器件参数(如元素分布或局部性能)的关联。该技术被用于研究全工况光伏电池中CdTe晶粒的应变分布,发现(111)晶向晶格间距在晶粒核心区基本恒定,但在晶界处系统性减小。晶界区应变降低伴随总倾斜角增大,这些现象既符合较小原子非均匀掺入晶格的特性,也与相邻晶粒诱导的局部应力相关。
关键词: X射线显微镜、纳米衍射、X射线衍射(XRD)、太阳能电池、多模态、碲化镉(CdTe)、X射线、应变、X射线荧光(XRF)、光伏、X射线束感应电流(XBIC)
更新于2025-09-19 17:13:59
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采用X射线衍射法测定选择性激光熔化铝合金残余应力的策略
摘要: 选择性激光熔化(SLM)工艺会在样品中产生较大且各向异性的残余应力。准确测量SLM制备样品的残余应力对于理解其成型过程中的残余应力累积机制至关重要,但现有文献报道的残余应力数值存在显著波动?;诙訶射线衍射(XRD)测量表面粗糙度影响的研究,我们提出结合机械抛光与化学腐蚀预处理的XRD检测流程。结果表明:未经处理的原始SLM样品因尖峰表面存在应力松弛现象,其XRD测得的残余应力值明显低于经表面精加工的样品。针对SLM制备的AlSi10Mg样品,我们系统研究了残余应力的表面分布特征及扫描策略的影响,并观测了样品与构建平台界面的微观组织形貌及其与残余应力分布的关联性。该检测流程能实现SLM样品残余应力的精确测量,从而深入理解其成型过程中的应力累积机制。
关键词: X射线衍射(XRD)、残余应力、AlSi10Mg、选择性激光熔化、表面粗糙度
更新于2025-09-19 17:13:59
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二元过渡金属硫化物作为染料敏化太阳能电池中经济实惠的无铂对电极
摘要: 基于二元硫化物CuxCoySz的无铂对电极(CE)通过一步溶剂热合成法制备。采用SEM、XRD和拉曼光谱对所得CE进行表征。EDX分析显示Cu、Co和S分布均匀。SEM图像揭示了二元金属硫化物产物在FTO玻璃上不同覆盖程度。使用所制CE与N719染料构建染料敏化太阳能电池(DSSCs),并与铂参比电池对比评估其光伏和电化学性能。CuxCoySz-3 CE的光伏效率较参比电池提升11%。
关键词: Cu-Co-S复合物,扫描电子显微镜(SEM),X射线衍射(XRD),溶剂热合成,拉曼光谱
更新于2025-09-16 10:30:52
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掺杂Cr3+的ZnCdO纳米结构光谱学研究及其在光电器件中的应用
摘要: 采用化学溶液法合成了掺杂Cr3?离子的ZnCdO纳米粉体。对制备的纳米粉体进行了结构(X射线衍射、表面形貌和能量色散)、多种光谱学研究(如FT-IR、EPR、光学和PL)。从XRD图谱确认纳米粉体的晶粒尺寸处于纳米尺度范围。通过SEM分析了粉体的表面形貌。FT-IR显示了与金属氧化物及其他有机粒子相关的特征吸收基团。EPR光谱在g=1.98处呈现Cr3?离子特征共振信号。通过关联EPR和光学信息,解析了配位参数。根据光学吸收研究评估了吸收基团。光致发光研究表明发射基团位于紫外和蓝光区域。这些参数表明Cr3?离子具有八面体配位对称性和共价键特性。
关键词: 掺杂Cr3?离子的ZnCdO纳米粉体,电子顺磁共振(EPR)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、光学性能、光致发光(PL)
更新于2025-09-12 10:27:22
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CZTS-还原氧化石墨烯复合材料的结构与光学研究及其在光伏器件中的应用
摘要: 基于(Cu2ZnSnS4)CZTS的太阳能电池未能实现目标光电转换效率,原因在于光生载流子生成不足或电子-空穴对向电极末端传输受阻,这导致器件开路电压(Voc)和短路电流密度(Jsc)降低。为此,将半导体吸收材料与高迁移率的还原氧化石墨烯(rGO)作为填料复合,在活性层内形成桥梁网络,既可促进载流子分离,又能在复合前将载流子传输至电极。本文报道了一种用于光伏器件的CZTS纳米颗粒锚定rGO复合材料的简易溶液浇铸制备方法。通过XRD、拉曼、SEM和紫外-可见光谱分析证实了CZTS纳米颗粒在rGO片层表面的存在与分布。
关键词: 拉曼光谱、X射线衍射(XRD)、铜锌锡硫(CZTS)、还原氧化石墨烯(rGO)、扫描电子显微镜(SEM)、光伏器件
更新于2025-09-12 10:27:22