ZnS对CdS量子点敏化太阳能电池性能的影响

通过静电纺丝技术,制备TiO_2光阳极,在该光阳极上用连续离子吸附与反应法制备CdS/ZnS量子点,并与Pt对电极、多硫化合物电解液组装成量子点敏化太阳能电池(QDSCs)。利用ZnS比CdS导带高的特点,制备CdS/ZnS共敏化量子点。利用X射线衍射对光阳极进行物相分析,扫描电子显微镜和能谱仪进行形貌和元素成分表征,并将组装后的电池通过伏安特性曲线(J-V)进行光电性能分析。结果表明:量子点的引入对TiO_2的晶型影响不大;CdS/ZnS量子点成功的附着在TiO_2光阳极表面;通过比较不同循环沉积次数的CdS与ZnS量子点光阳极的光电性能,先对CdS循环浸泡7次、后对ZnS循环浸泡5次数的量子点,光电性能最优,拥有最高的开路电压(0.87 V)和光电转换效率(1.09%),与单独的CdS量子点敏化太阳能电池相比较,光电转换效率提高了7.56%。     

In2O3/CdS复合物的制备及光催化性能

以氧化铟(In_2O_3)纳米球作为基体,采用水热法制备了氧化铟/硫化镉(In_2O_3/CdS)复合光催化剂,并利用XRD、SEM等对所制备复合光催化剂进行了表征。结果表明:复合光催化剂由立方相的In_2O_3纳米球和六方相CdS棒状结构组成,且In_2O_3纳米球附着于CdS棒状结构表面上。光学性能测试和光降解实验发现:所得复合光催化剂与纯In_2O_3和纯CdS相比,不仅光响应范围增加,而且光催化亚甲基蓝(MB)的活性也得到显著改善。当In_2O_3/CdS中n(In_2O_3)∶n(CdS)=1∶4时,光催化效率改善尤为明显,当复合催化剂的质量为0.05 g时,MB转化率达到96.2%;这可能是由于CdS接受In_2O_3表面上的光生电子,减少了光生电子与空穴的复合机会,因而提高了光催化降解能力。     

ZnS对CdS量子点敏化太阳能电池性能的影响EI北大核心CSCD

通过静电纺丝技术,制备TiO2光阳极,在该光阳极上用连续离子吸附与反应法制备CdS／ZnS量子点,并与Pt对电极、多硫化合物电解液组装成量子点敏化太阳能电池（QDSCs）。利用ZnS比CdS导带高的特点,制备CdS／ZnS共敏化量子点。利用X射线衍射对光阳极进行物相分析,扫描电子显微镜和能谱仪进行形貌和元素成分表征,并将组装后的电池通过伏安特性曲线（J-V）进行光电性能分析。结果表明：量子点的引入对TiO2的晶型影响不大;CdS／ZnS量子点成功的附着在TiO2光阳极表面,通过比较不同循玎沉积次数的CdS与Zn2量子点光阳极的光电性能。先对CdS循环浸泡7次、后对ZnS循环浔泡5次数的量子点,光电性能最优,拥有最高的开路电压（0．87V）和光电转换效率（1．09％）,与单独的CdS量子点敏化太阳能电池相比较,光电转换效率提高了71．56％。     

三维In_2S_3/TiO_2纳米复合材料的制备及光电性能

采用阳极氧化法在钛网基底上制备出TiO_2纳米管阵列,利用连续离子层吸附法(SILAR)将半导体In_2S_3沉积到TiO_2纳米管表面,制备In_2S_3/TiO_2纳米复合材料。利用扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射仪(XRD)及紫外-可见漫反射光谱(DRS)对材料的形貌和结构进行表征,并通过荧光光谱仪以及光电信号对不同沉积圈数的In_2S_3/TiO_2纳米复合材料的光电性能进行测试。结果表明,制备的In_2S_3纳米颗粒均匀沉积在TiO_2纳米管上,并且不会堵塞纳米管的管孔。沉积不同圈数的In_2S_3/TiO_2纳米复合材料表现出不同的光电化学性质。     

RGO/In_2S_3复合修饰TiO_2纳米管阵列及其光催化应用

采用脉冲电沉积法将In_2S_3纳米粒子沉积在TiO_2纳米管阵列(NTs)上,得到In_2S_3–TiO_2 NTs。然后通过脉冲电沉积法将石墨烯薄膜修饰在In_2S_3–TiO_2 NTs上,制备出RGO/In_2S_3–TiO_2 NTs复合材料。通过光电流测试和2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)降解试验表征了RGO/In_2S_3–TiO_2 NTs的光电性能和光催化性能。结果表明:相对于纯TiO_2 NTs,RGO/In_2S_3–TiO_2 NTs复合材料的光生电子-空穴对的复合率更低,对可见光的吸收更强。光催化180 min后,RGO/In_2S_3–TiO_2 NTs复合材料对2,4-D的降解效率高达93.36%,重复使用5次后仍有90.70%。     

CdTeS_3量子点光阳极的制备与光电性能

将适量的碲、硫加入到硫化钠甲醇水溶液中反应生成Na_2TeS_3作为阴离子前驱体,以Cd(NO_3)_2为阳离子前驱体,通过连续离子层吸附与反应法(SILAR)制备CdTeS_3/TiO_2量子点敏化光阳极。采用拉曼光谱、X射线光电子能谱及能量色散X射线能谱分析表征了产物的价键结构和组成;通过紫外可见吸光光谱表征量子点的光吸收性能;利用J-V曲线与IPCE分别对CdS与CdTeS_3量子点敏化太阳能电池的光电性能进行了表征。实验结果表明,通过SILAR法制备的CdTeS_3量子点敏化太阳能电池能量转换效率比CdS量子点敏化太阳能电池能量转换效率高出约25%。     

Z型异质结In2O3/CdS的合成及光降解抗生素研究

为了拓展对可见光的吸收范围、抑制光生载流子的复合,并增强催化剂的光催化性能,通过将CdS原位生长于In_2O_3表面的方法制备出In_2O_3/CdS催化剂。结果表明:在可见光照射60 min后,In_2O_(3/)CdS异质结对盐酸强力霉素的去除效率达84.0%,远高于In_2O_3和CdS单体的降解效率,降解过程符合一级动力学。In_2O_3/CdS对盐酸强力霉素的降解速率常数为0.028 min~(-1),分别为In_2O_3和CdS单体的13.7倍和1.5倍。自由基捕获实验表明:·O_2~-和·OH是主要的活性基团,光催化性能的提高主要得益于Z型异质结的形成,有效加速了光生电子和空穴的转移和分离效率。     

多壁碳纳米管对太阳能电池光阳极微裂纹的优化和性能的影响

在量子点敏化太阳能电池(QDSCs)中,多孔二氧化钛(TiO2)光阳极薄膜在烧结过程中会产生很多微小裂纹,影响电子传输,导致太阳能电池性能下降。利用多壁碳纳米管(MWCNTs)独特的管状结构和良好的导电性能来优化TiO2光阳极薄膜内部的微裂纹,探究了不同质量分数(0%、0.01%、0.05%、0.10%、0.50%)的MWCNTs对量子点敏化太阳能电池MWCNTs/TiO2复合光阳极性能的影响。对光阳极进行物相及微观形貌分析表明:加入适量的MWCNTs可以与TiO2纳米颗粒均匀混合,并且MWCNTs贯穿了光阳极薄膜表面的微裂纹。但是过多的MWCNTs会聚集成团,引入大量缺陷。采用连续离子层沉积法在以上的光阳极表面沉积硫化镉(Cd S)量子点和硫化锌(ZnS)量子点阻隔层,以硫化铜(Cu S)为对电极,多硫电解液为电解质组装电池试样,测量其伏安特性(J-V)曲线。结果表明:添加0.05%MWCNTs的TiO2光阳极电池的光电性能最优,其开路电压和短路电流密度分别可达0.65 V和11.51 mA/cm2,与未添加MWCNTs的光阳极电池相比,分别提高了16.1%和58.3%,其光电转化效率可达3.14%,提高了72.2%。     

CdS/PbS量子点共敏化三维结构TiO_2纳米管阵列光电极的制备及其光电化学性能表征

通过阳极氧化法在钛丝网基底上制备出三维结构的TiO2纳米管阵列。采用连续离子层吸附与反应法制备了CdS、PbS、CdS/PbS量子点(QDs)敏化TiO2纳米管阵列光电极。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱定量分析、高分辨透射电镜、紫外–可见漫反射光谱对其形貌和结构进行了表征。结果表明:CdS、PbS量子点成功沉积在TiO2纳米管阵列上,QDs/TiO2纳米管阵列具有比纯TiO2纳米管阵列更好的可见光吸收性能。使用电化学工作站测试光电极材料的光电化学性能,结果表明:QDs/TiO2纳米管阵列具有良好的可见光响应性和稳定性;在100mW/cm2氙灯光照下,CdS/PbS/TiO2光电极具有最高的光电流密度,为5.86mA/cm2,分别是单一量子点敏化CdS/TiO2、PbS/TiO2光电极的3.35、1.21倍。对比在钛片基底上的二维结构TiO2纳米管阵列,三维结构纳米管阵列的光电流随入射光角度增大而衰减的缺点得到极大改善,这对其在太阳能电池中的实际应用有重要意义。     

花状In_2S_3/TiO_2 NTs复合纳米材料的制备及4-NP降解应用研究

文章中以L(+)-Cysteine和InCl_3作为前驱物,采用简单的水热法成功在TiO_2纳米管阵列上负载片状In_2S_3纳米片,成功制备得花状In_2S_3/TiO_2 NTs复合纳米材料。SEM和TEM显示,制备的In_2S_3纳米片呈花级结构以TiO_2 NTs为成核位点堆积组装原位生长。研究表明,窄禁带In_2S_3的引入加速了电子-空穴对分离效率,将这种制备的复合材料用来降解对硝基苯酚,较低浓度的前驱体量负载In_2S_3时,4-NP去除率可以高达到95.6%。     

过渡金属离子掺杂Cd_(0.3)In_2S_4-Zn_(0.7)In_2S_4复合催化剂光催化制氢的研究

通过水热法制备Cu~(2+)、Ni~(2+)、Co~(2+)三种过渡金属离子掺杂Cd_(0.3)In_2S_4-Zn_(0.7)In_2S_4复合光催化剂,并采用XRD、UV-Vis、表面光电压谱(SPS)和SEM等分析手段对所制备的催化剂进行了表征。Cu~(2+)、Ni~(2+)、Co~(2+)掺杂后催化剂的晶体结构未发生改变;Cu~(2+)掺杂使得催化剂吸收边明显红移,Ni~(2+)、Co~(2+)掺杂使得催化剂吸收边轻微蓝移;过渡离子掺杂后对催化剂形貌产生较大影响。过渡离子掺杂使得光生电子-空穴的分离效率提高,光催化剂的催化活性提高。实验结果表明,Cu~(2+)(2%)-Cd0.3In2S4/Zn0.7In2S4、Ni~(2+)(5%)-Cd_(0.3)In_2S_4/Zn_(0.7)In_2S_4和Co~(2+)(7%)-Cd_(0.3)In_2S_4/Zn_(0.7)In_2S_4制氢速率分别为1141、3319和2245μmol/(h·g),均高于掺杂前的光催化剂。     

三阶非线性光学玻璃材料的研究进展

评述了三阶非线性光学玻璃材料的种类、制备方法、基本特性及评价体系、非线性现象的起源、基本原理,几种典型非线性光学材料的潜在应用。简要介绍了该领域国内外的最新研究成果,重点阐述了掺杂CdS,PbS,Au等量子点尺寸、量子点玻璃微结构与光学和非线性光学性质的关系。评述了掺CdS、PbS这两种典型半导体量子点玻璃材料在光波导和激光饱和吸收器等领域的研究进展。指出在掺杂易极化金属,如;Pb,Bi,Nb等纳米团簇,掺杂半导体元素,如:Ge,Si等纳米团簇,掺杂Ⅴ-Ⅵ族半导体化合物,如:In_2Se_3,Bi_2S_3等纳米团簇量子点玻璃中,会有大的量子尺寸效应和非线性光学效应。     

CdS-QDs/PSt纳米复合材料的制备及荧光性能研究

采用液体-固体-溶液界面相转移和相分离法(LSS)制备单分散CdS量子点(CdS-QDs);通过自由基本体聚合合成单分散CdS量子点/聚苯乙烯(CdS/PSt)纳米复合材料,采用HRTEM、XRD、FTIR、PL对CdS纳米晶、CdS/PSt复合材料的微观结构、形貌、化学组成、光学性能进行了表征。结果表明:CdS纳米晶为单分散,粒径约为4nm;所制备的CdS/PSt纳米复合材料具有优越的荧光性能及荧光稳定性,其聚合物中的CdS纳米晶仍然保持很好的量子尺寸效应和良好的分散性。     

核壳结构半导体纳米晶体CdS/ZnS的制备及其光学性质

通过反胶束法成功制备了CdS及CdS/ZnS核壳结构量子点,采用紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、透射电子显微镜(TEM)、能量色散型X射线能谱(EDX)以及荧光光谱(PL)等对其结构和性能进行了研究。与CdS量子点相比,CdS/ZnS量子点的粒径明显变大,本文估算了粒子的粒径,TEM图像很好的印证了估算的结果;结合EDX的测试结果可以推断CdS/ZnS量子点的结构是ZnS包裹在CdS表面的核壳结构;CdS/ZnS量子点的荧光强度与CdS量子点相比有了明显的提高,原因主要是壳层的ZnS消除了CdS量子点表面上存在的无辐射复合中心。     

Fe_3O_4-CdTe/CdS磁性荧光复合材料的制备

采用水相回流法制备出光谱可调的CdTe/CdS量子点,分别用透射电子显微镜(TEM)、能谱色散仪(EDS)、荧光分光光度仪对其形貌性能进行表征。用氨基聚倍半硅氧烷(NH_2-POSS)功能化CdTe/CdS量子点使其带有正电荷,再与带负电荷的Fe_3O_4磁性纳米粒子进行静电自组装,最终制备出磁性荧光复合材料(Fe_3O_4-CdTe/CdS)。并对量子点与氨基聚倍半硅氧烷的质量比、量子点与Fe_3O_4的质量比以及三者不同的组装顺序进行优化。结果表明,当量子点与氨基聚倍半硅氧烷和Fe_3O_4的质量比分别为6∶1和20∶1、组装顺序为量子点-氨基聚倍半硅氧烷-Fe_3O_4时得到复合材料的性能最佳。     

量子点敏化太阳电池Cu2S对电极研究进展

对电极是量子点敏化太阳能电池(QDSCs)的重要组成部分,改进对电极是提高QDSCs稳定性,光电转换效率的有效手段之一。本文主要介绍了Cu2S对电极的制备工艺及其存在的优缺点,讨论了Cu2S对电极的在QDSCs应用中的优越性和存在的问题,指出了以Cu2S为对电极是提高QDSCs稳定性和光电转换效率的重要途径。     

Ni~(2+)掺杂Cd_(0.3)In_2S_4-Zn_(0.7)In_2S_4光催化剂光催化分解H_2S性能研究

通过水热法制备了系列具有可见光催化活性的Ni~(2+)掺杂Cd_(0.3)In_2S_4-Zn_(0.7)In_2S_4光催化剂,采用XRD、UV-Vis、SPS和SEM等分析手段对上述催化剂进行了表征。结果表明,Ni~(2+)掺杂后的催化剂具有良好的晶型、结构以及可见光吸收能力。考察Ni~(2+)掺杂量对分解H2S制氢性能的影响,实验结果表明,Ni(5wt%)-Cd_(0.3)In_2S_4/Zn_(0.7)In_2S_4表现出最佳的分解H_2S制氢性能,产氢速率可达3319μmol/(h·g)。     

花球状CdIn_2S_4/CdS的制备及其光电流的研究

利用CdS纳米颗粒作为载体及乙二醇络合剂对CdS中Cd~(2+)离子的释放调节作用,以InCl_3·4H_2O、L-半胱氨酸作为原料,通过溶剂热反应,在200℃下反应1h,成功合成了CdIn_2S_4纳米片/Cd S纳米颗粒一维超结构。产物经XRD、FE-SEM、TEM等手段详尽表征。CdIn_2S_4纳米片/CdS纳米颗粒被构筑成光电极,在1V(对可逆氢电极)电压下,能取得2m A·cm~(-2)的可观光电流密度,相比较单一的CdS纳米颗粒和CdIn_2S_4片球,CdIn_2S_4纳米片/CdS纳米颗粒具有更高的光电流。     

In_2S_3/ZnO薄膜太阳能电池的制备及光电特性研究

首先利用两步化学方法在FTO透明导电基底上,制备了分布均匀且垂直于基底表面的ZnO纳米片阵列,再利用连续离子层吸附法制备了In_2S_3/ZnO异质结构纳米薄膜,并对其结构、形貌和光吸收等性质进行了表征。详细讨论了异质结构纳米薄膜的光电化学性质,测试结果显示,In_2S_3/ZnO异质结构纳米片阵列的光电流密度约为ZnO纳米片阵列的4倍。     

沉积次数对CdS/TiO_2复合纳米薄膜光电性能的影响

采用水热法在FTO导电玻璃基底表面制备了结构规整的TiO2纳米棒阵列,利用连续离子层吸附反应(SILAR)法在TiO2纳米棒阵列表面沉积生长了CdS量子点,采用紫外可见分光光度计和电化学工作站表征了薄膜的光学和光电性能,随着CdS循环次数的增加,薄膜的光电响应越明显,当CdS循环沉积次数为9次时,薄膜的光电响应程长约为514μA/cm2。