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稀土Pr掺杂对电沉积纳米晶Cu2O薄膜核心特性的影响:一种用于光电技术的薄膜
摘要: 采用电沉积法制备了未掺杂及不同镨(Pr)掺杂浓度(0、1、3和5 wt%)的Cu?O纳米晶薄膜。通过研究这些薄膜,探究了Pr掺杂浓度对薄膜形成、形貌、光学及光响应特性的影响。沉积的Cu?O:Pr薄膜结构分析表明其具有立方晶体结构和多晶特性。随着Pr掺杂浓度增加,晶粒尺寸从54 nm减小至29 nm。拉曼光谱在110、147、215、413和633 cm?1处的特征峰证实了Cu?O物相,且与XRD结果高度吻合。形貌研究表明,金字塔状颗粒在薄膜表面均匀分布。5% Pr掺杂薄膜因具有最大厚度而表现出更高的吸收率。计算得出Cu?O:Pr薄膜的带隙值随Pr掺杂水平升高从2.06 eV降至1.90 eV。光致发光(PL)光谱显示617 nm处存在高强度发射峰,证实了Cu?O晶格的近带边(NBE)发射。折射率(n)和消光系数(k)值随掺杂浓度从0增至5%而提高。光敏性分析表明,光照电流对应的响应行为呈现增强趋势。
关键词: 电沉积、结构、光学和电学性能、形貌
更新于2025-11-21 11:18:25
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电沉积n型SnO2修饰p型Si纳米线异质结光电二极管的紫外探测特性
摘要: 通过金属辅助化学刻蚀技术在p型多晶硅(pc-Si)衬底上生长出直径40-100纳米、长度达5微米的高密度垂直排列硅纳米线(SiNWs)。采用简单低成本的电化学沉积技术,在pc-Si表面依次沉积氧化锡(n-SnO2)和pc-Si/SiNWs复合结构,制备出用于紫外传感的异质结光电二极管。通过扫描电子显微镜和X射线能谱分析对制备的SiNWs及n-SnO2修饰SiNWs进行表征。构建了Al/Ti/SiNWs/pc-Si/Ti/Al、Al/Ti/n-SnO2/pc-Si/Ti/Al和Al/Ti/n-SnO2/SiNWs/pc-Si/Ti/Al三种器件结构,通过测量暗态和紫外辐射下的V-I特性研究其紫外传感性能。测试显示这些器件具有二极管特性,计算比较了整流比、开启电压、有效势垒高度和灵敏度等参数。其中Al/Ti/n-SnO2/SiNWs/pc-Si/Ti/Al器件在±9V偏压下展现出显著优异的紫外响应特性:整流比达172.3,灵敏度为64,5V电压下响应度0.3456 A/W,探测率8.02869×1012 Jones。该器件的光阻特性测试也证实其具有优异的可重复性,提出的偏压条件下紫外传感机制进一步验证了其优越性能。
更新于2025-11-21 11:18:25
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淀粉包覆CdSe纳米颗粒的光电特性
摘要: 采用淀粉作为包覆剂,通过简单的湿化学法制备了重要发光材料硒化镉(CdSe)纳米颗粒。合成的CdSe纳米晶体的X射线衍射显示为六方相,其平均晶粒尺寸随包覆剂浓度增加而减小。通过扫描电子显微镜研究了CdSe纳米颗粒的表面形貌。紫外-可见吸收光谱显示吸收边蓝移,表明由于量子限域效应,粒径减小导致带隙增大。光致发光和电致发光(EL)测量显示约650 nm处存在单峰,且较小纳米晶体的发光强度增强;但EL情况下发射峰较宽,表明存在杂质能级参与。发光强度因振子强度增加及对非辐射弛豫过程起主导作用的表面缺陷得到更好钝化而提升。当包覆剂浓度提高时,发光在更低阈值电压下启动。
更新于2025-11-21 11:18:25
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利用Fe3O4纳米粒子修饰的聚吡咯/粉煤灰漂珠复合材料实现水中有机污染物的可见光诱导光降解
摘要: 合成了聚吡咯/氧化铁/粉煤灰漂珠三元纳米复合材料(PPY/Fe3O4/FAC)并用作磁性光催化剂。浮力载体FAC与导电聚合物聚吡咯的协同效应增强了光催化活性。通过改变Fe3O4和FAC浓度制备不同复合材料以评估其对光催化性能的影响。XPS曲线显示结合能为709.3和711.4 eV处分别存在Fe2+和Fe3+氧化态的铁元素。PPY/Fe3O4/FAC(1:3)复合材料表现出最高光催化活性,速率常数(k)达0.0058 min–1。优化条件下溶液中双酚A去除率约75%,总有机碳(TOC)去除率达~62%。透射电镜(TEM)显示PPY/Fe3O4/FAC纳米复合材料呈团聚形态,Fe3O4粒径约6-10 nm。X射线衍射分析揭示复合材料中PPY和Fe3O4分别在2θ~20°-30°和26.04°处呈现特征峰,证实了PPY与Fe3O4的相互作用。
关键词: 光降解、聚吡咯、X射线光电子能谱、四氧化三铁、粉煤灰漂珠
更新于2025-11-21 11:18:25
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AIP会议录[作者 《用于新技术和可靠结构的分层结构先进材料会议论文集》- 俄罗斯托木斯克(2018年10月1-5日)] - 钛镍合金经硅离子等离子浸没处理所得涂层的结构与性能
摘要: 研究了采用磁控硅离子等离子体浸没处理不同偏压值的TiNi合金模型试样近表面层的厚度、化学与相组成及附着特性。结果表明:经处理后试样表面形成了基于硅的两层涂层(总厚度达2μm),近表层为含非晶硅和氧化硅的20nm厚膜层,深层未检测到氧化硅存在。证实该涂层与NiTi合金基体具有高结合强度。研究认为,所得硅基涂层具备形成介孔结构的潜力,可用于在孔隙中载入治疗药物,从而为制造NiTi合金医疗植入体提供新途径。
更新于2025-11-21 11:18:25
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基于显微图像分析的三维打印表面色彩还原精度提升
摘要: 全彩3D打印技术是制造具有优质表面特性的智能定制彩色物体的强大工艺,但较差的表面色彩优化方法是其商业化的主要阻碍因素。因此,本文探究了微观结构与色彩再现之间的关联,进而提出基于显微图像分析的色彩优化评估与预测方法。实验模型分为采用ProJet 860 3D打印机打印的24色色板与4色立方体,随后按预设参数进行浸渍处理,最终通过分光光度计测量并采用数字显微镜与扫描电子显微镜观察。结果表明:经后处理的样品呈现更高饱和度与更小色差(ΔE);相同颜色表面的亮度随浸渍后表面粗糙度增加而提升;此外,降低表面粗糙度、浸渍填充表面孔隙及增强涂层透明度能有效提高色彩再现精度(该结论可通过实测数据验证)。最终优化了样品不同面定位误差导致的色差,黑色立方体的ΔE值从8.12降至0.82——该差异已超出人眼识别范围。
关键词: 结构表征、浸渍工艺、扫描电子显微镜、图像分析、颜色优化、全彩打印
更新于2025-11-21 11:18:25
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用于固态照明应用的热稳定白色发光磷酸铋磷光体Ca<sub>3</sub>Bi(PO<sub>4</sub>)<sub>3</sub>:Dy<sup>3+</sup>
摘要: 首次通过共沉淀法成功合成了掺杂镝的白色发光Ca3Bi(PO4)3荧光粉,并对其结构、振动、形貌及发光性能进行了研究,以应用于固态照明。X射线衍射(XRD)和结构精修研究表明,所合成荧光粉为单一立方相结构。场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)图像显示,合成的荧光粉呈不规则形状的微米级颗粒。在近紫外(n-UV)和蓝光激发下,该荧光粉通过蓝色(~451 nm)和黄色(~575 nm)发射带的组合呈现白光发射。Dy3+离子的最佳浓度为6.0 mol%,超过此浓度后会发生浓度猝灭。通过应用Dexter和Reisfeld能量转移(ET)公式证实,Dy3+离子间的能量传递过程源于偶极-偶极相互作用。优化后荧光粉的CIE色度坐标为(0.329, 0.377),位于白光区域。在373 K时其发光强度仍保持室温时的83.41%,表明具有良好的热稳定性。上述结果表明Ca3Bi(PO4)3是固态照明应用中具有潜力的荧光粉材料。
关键词: 白光LED、结构与发光特性、白光发射、荧光粉、热稳定性
更新于2025-11-21 11:18:25
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从离子液体合成混合锌基材料:一种制备用于水和甲烷光活化的活性锌催化剂的新途径
摘要: 本研究提出了一种制备锌基材料的新简便方法。通过咪唑鎓三氯锌酸盐离子液体(ILs)水解合成氧化锌,可制得具有催化活性的纳米结构材料,其尺寸和形貌(不规则颗粒、纳米棒)取决于合成条件。当采用等摩尔比离子液体:ZnCl?制备的三氯锌酸盐ILs水解时,生成不规则颗粒;而增加IL用量(2:1和4:1)则促使纳米棒形成。这些混合氧化锌材料能在25°C下促进水和甲烷的光活化,分别产生高达1417 μmolH?·g?1·h?1和67 μmolCO?·g?1·h?1的产率。此外,通过调控反应条件还制备出具有预期六方形态的微结构锌基矿物——锌钾矾,该化合物作为替代性高效光催化剂,在水活化(972 μmolH?·g?1·h?1)和甲烷活化(12.6 μmolCO?·g?1·h?1)中也表现出优异性能。
关键词: 氧化锌、光催化、半导体、水锌矿、离子液体、纳米材料
更新于2025-11-21 11:18:25
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多孔SiC/Si3N4陶瓷的介电性能——通过聚硅氮烷浸渍-热解法制备
摘要: 通过聚硅氮烷浸渍-热解法在多孔Si3N4基体上合成了碳化硅纳米管。随着浸渍次数增加,β-SiC和游离碳含量上升,导致20 wt%和30 wt%苯甲酸样品分别在12.9 GHz和14.7 GHz附近出现明显的介电常数振动损耗峰。所得陶瓷在8-18 GHz频段反射率达-7dB至-10dB,意味着可衰减80%-90%的电磁波。含40 wt%苯甲酸的陶瓷表现出高损耗、低反射及宽吸收频带特性,显示出优异的吸波效率和良好的介电性能。
关键词: 介电性能,氮化硅,浸渍,碳化硅
更新于2025-11-21 11:18:25
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蓝色发光荧光粉Na?RbMg?(PO?)?:Eu2?展现出超高热稳定性
摘要: 本研究涉及一种由Eu2?激活的新型蓝色发光LED荧光粉。结果表明,该发光材料能被近紫外或UV-A辐射源高效激发,在0.3%至3.0%的掺杂浓度范围内呈现高量子产率。更值得注意的是,该材料具有极高的猝灭温度T?/?,因此适用于高功率荧光转换LED甚至激光二极管的芯片集成。其发射特性和热稳定性与BAM:Eu2?几乎相当,而吸收带更宽且延伸至近紫外区域。因此,Na?RbMg?(PO?)?:Eu2?有望成为高显色指数全转换LED中的蓝色发光材料。为研究Eu2?的占位偏好,采用基于DFT和配体场理论的计算成功预测了发射光谱。在低温下观察到异常的衰减行为,并探讨了涉及Eu2?自旋禁阻跃迁的潜在机制。
关键词: 高热稳定性、固态照明、铕离子发光、近紫外LED、高显色指数、衰减时间、蓝光光致发光
更新于2025-11-21 11:18:25