镓离子掺杂的CsPbBr3量子点的制备及其性能研究

通过改进的一锅热注入法, 研究了不同Ga³⁺的量掺杂CsPbBr₃后的荧光光谱变化, 并且高荧光量子产率(Photoluminescence Quantum Yield,PLQY)在Ga³⁺和Pb²⁺的进料摩尔比为1∶1的时候达到最高, 是47%的蓝光。本文成功地将掺杂Ga³⁺的钙钛矿量子点负载到了硼酸钴晶体材料上, 发现其荧光强度在很长一段时间都没有明显的猝灭现象, 这增强了钙钛矿量子的稳定性。     

NiO薄膜厚度对CdTeO3量子点敏化太阳电池性能的影响

针对NiO薄膜厚度对量子点敏化太阳电池性能的影响,设计了1组对比实验,并首次采用CdTeO_3量子点作为敏化剂敏化NiO光阴极制备p型量子点敏化太阳电池。通过分析发现当丝网印刷层数为2层,NiO薄膜厚度大约为2.5μm时,光阴极的吸收强度和电池的短路电流密度都有较大的提升。最终电池获得了0.018%的光电转换效率,达到了国际文献报道的同等水平,拓宽了p型量子点敏化太阳电池的研究范围。     

MXene修饰层对钙钛矿太阳能电池影响研究

过渡金属碳化物和氮化物(MXene)作为二维材料家族的新成员,由于具有高导电性、高迁移率、可调结构和表面官能团丰富等优点,引起了广泛关注。该文在电子传输层和钙钛矿光吸收层之间引入Ti₃C₂T_x (一种典型的MXene)作为界面修饰层,用于制备高性能钙钛矿太阳能电池。结果显示,引入MXene界面修饰层的电池与参比电池相比,钙钛矿晶粒平均尺寸从0.46 μm增大至1.16 μm,开路电压、短路电流密度和填充因子均有提升,光电转换效率从15.78%提升到19.39%,证明引入MXene界面修饰层是提高钙钛矿太阳能电池性能的一种有效方法。     

静电纺丝制备Zn 掺杂的CsPbI3@PS 复合纤维薄膜

全无机卤化物钙钛矿材料(CsPbX₃, X=Cl, Br, I) 由于其优异的光学性能, 在光电领域具有广阔的发展前景,但全无机钙钛矿量子点对水、空气等外界环境特别的敏感限制了其发展。因此, 提高全无机钙钛矿量子点的稳定性非常重要。通过掺杂Zn²⁺ 取代CsPbX₃中的部分Pb, 进一步包覆聚苯乙烯(PS), 然后利用静电纺丝技术制备出Zn掺杂CsPbI₃@PS 复合纤维薄膜。CsPbI₃纳米晶在聚合物纤维中原位生长, 制得的PS 电纺薄膜不仅具有CsPbI₃ 钙钛矿量子点的荧光性质, 而且其稳定性显著提高, 可保存2 个月仍具有荧光效果, 并且实现其在白光二极管(WLED)器件上的应用。     

纯无机CsPbBr3@PMMA 复合薄膜用于白光LED 器件

纯无机钙钛矿材料具有颜色可调、带隙窄、制作工艺简单、成本低等优点, 受到了广泛的研究, 然而它在 水和氧环境中的不稳定性限制了其应用。利用聚合物在非极性溶剂中的溶胀-收缩原理将CsPbBr₃ 量子点原位生 长在聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA) 薄膜中来提高钙钛矿量子点在水氧环境中的稳定性。该方法合成简便, 可以降低 CsPbBr₃量子点的形成温度, 并且可以得到稳定的钙钛矿相薄膜, 制得的复合薄膜具有优异的空气稳定性和耐水性, 并且具有可弯折性和高透过率, 可应用于柔性器件中。CsPbBr₃@PMMA 复合薄膜制成的白光LED 器件显示出良 好的白色发光性能, 色温为8 221 K。     

CdS量子点修饰TiO2纳米管及光解水产氢性能研究

二氧化钛（TiO₂）是一种传统的光催化剂材料,但由于其自身带隙宽(3.2 eV)及光生载流子易复合,往往需要通过贵金属或过渡金属掺杂、阴离子掺杂、构建异质结等手段增强其对太阳光的有效吸收,促使光生载流子分离并抑制其复合。采用两步法构建TiO₂/CdS异质结,首先通过多重电压阳极氧化法制备结构化的TiO₂纳米管阵列,再以TiO₂纳米管为基底,通过化学浴沉积法在TiO₂纳米管管壁内外均匀生长CdS量子点。通过X射线衍射、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)和紫外?可见光谱(UV?VIS)对TiO₂/CdS异质结组成、形貌和光学性质进行了表征。结果表明,构建的TiO₂?CdS异质结有效抑制光生载流子复合,促进激发电子的转移,提高光催化产氢效率;样品TiO₂(1.0)?CdS(1.0)产氢效率达到1.30 mmol/（g?h）,是CdS量子点的1.67倍。最后,基于实验分析提出了可见光光解水制氢过程中光生电子在TiO₂?CdS上的转移机制。     

双钙钛矿结构Sr2GdSbO6:Eu3+荧光粉的制备与表征

采用高温固相法成功制备了双钙钛矿结构的Sr₂GdSbO₆:Eu³⁺红色荧光粉，并表征了其XRD、光致发光光谱和荧光衰减寿命曲线。Sr₂Gd_0.8SbO₆:0.2Eu³⁺荧光粉的XRD图谱的峰位与标准卡片峰位基本吻合，表明Eu³⁺的掺杂并未改变基质的晶体结构，Rietveld精修后的晶体参数也验证了该结果。样品的激发光谱为紫外光区的一个以340 nm为中心的宽光谱；在340 nm光源的激发下，样品的最强发射是一个中心波长为593 nm的橙红光发射波段。运用Dexter理论分析出样品的浓度淬灭机理为偶极-偶极相互作用。常温下Sr₂Gd_0.8SbO₆:0.2Eu³⁺荧光粉的荧光衰减寿命为4.202 ms，外量子效率为24.8%，升温至150℃时其外量子效率仍保持为常温下外量子效率的68.8%。经计算得到Sr₂G...     

利用Ir(ppy)_3敏化CzHQZn提高OLED的性能

用CzHQZn作为受主,利用磷光敏化的方法制备了有机电致黄光和白光器件。黄光器件采用Ir(ppy)3掺杂4,4-N,N′-=咔唑基联苯(CBP),敏化新的黄光材料CzHQZn作为发光层,当发光层厚度为18nm时器件性能最好,最大发光效率为3.26cd/A(at10V),最大发光亮度为17560cd/m2(at10V);白光器件采用多发光层结构,结合ADN的蓝光复合发光,同时加入了电子阻挡层(NPBX)和空穴阻挡层(BCP),获得的白光器件最大发光效率为2.94cd/A(at8V),最大亮度为11089cd/m2(at13V)。     

C^N型铱荧光探针检测硝基芳烃及密度泛函理论研究

铱(Ⅲ)配合物因具有斯托克斯位移大、量子产率高、发光寿命长、发射光谱灵活可调及优异的光热稳定性等优点,在分析物发光检测领域具有广阔的应用前景。在2?苯基吡啶上引入三苯胺取代基制备了新型铱(Ⅲ)配合物Ir(ppyTPA)₃,并表征了Ir(ppyTPA)₃的结构、发光及电化学性质,利用Ir(ppyTPA)₃的发光性质实现了对5种常见硝基芳烃的检测,同时研究了检测机理。结果表明,Ir(ppyTPA)₃对3?硝基苯甲酸具有最高的检测效率,检测效率常数K_SV为19.78 L/mmol,检测限低至2.89×10^-3 mol/L。光谱分析及密度泛函理论计算结果表明,Ir(ppyTPA)₃对5种硝基芳烃的检测机理为电荷转移机理。     

全无机钙钛矿量子点CsPbX_3(X=Cl,I,Br)的合成及其应用研究进展

基于钙钛矿结构的CsPbX_3(X=Cl, I,Br)量子点,以其优异的发光性能,如较高的量子效率(～90%)、发光波谱覆盖整个可见光谱(400～700 nm)和窄发射峰(12～42 nm)等,在太阳能利用和提高太阳能电池光电转化效率等前沿技术领域有着重要的应用价值.文中对近年来全无机铅卤钙钛矿CsPbX_3(X=Cl, I,Br)量子点的制备方法、性能影响因素、应用领域的研究进展进行了综述,并对其存在的不足进行了分析.以期为研发出具有优异发光性能的全无机铅卤钙钛矿量子点提供借鉴.     

溴掺杂CH_3NH_3PbI_3薄膜及其钙钛矿太阳能电池性能研究

有机-无机铅基卤化物钙钛矿杂合物CH_3NH_3PbI_3作为光吸收材料被广泛应用于太阳能电池中,取得了较高的光电转换效率。基于此,在CH_3NH_3PbI_3基础上对I位进行Br掺杂,采用一步溶液法制备了一系列CH_3NH_3Pb(I_(1-x)Br_x)_3薄膜,研究了溴掺杂对CH_3NH_3PbI_3薄膜物相结构、微观形貌、吸光性能及光电转换性能的影响。结果表明,随着Br掺杂量x由0增加到1,常温下其物相结构逐渐由四方相转变为立方相,并且薄膜在TiO_2纳米柱衬底上的覆盖率逐渐提高,其在可见光及近红外区域内的吸光范围逐渐变窄,其光学带隙由1.59 eV逐渐过渡到2.23 eV。以CH_3NH_3Pb(I_(1-x)Br_x)_3薄膜制备成FTO/BL(blocking layer)-TiO_2/NR(nanorods)-TiO_2/CH_3NH_3Pb(I_(1-x)Br_x)_3/sprio-OMe TAD/Au结构的钙钛矿太阳能电池,发现随着Br掺杂量的增加,太阳能电池的短路电流减小,开路电压增大,填充因子增大,光电转换效率减小。     

ZrO2 与TiO2 介孔薄膜对碳基介孔型钙钛矿太阳能电池的 性能影响

通过旋涂ZrO_2与TiO_2混合浆料,制备钙钛矿太阳能电池介孔层。以孔径较大的ZrO_2/TiO_2混合介孔薄膜(MIX)为基底制备了晶粒较大的甲胺铅碘(MAPbI3)钙钛矿光吸收层。以致密TiO_2薄膜为电子传输层,石墨/碳黑为对电极,制备了钙钛矿太阳能电池。比较了ZrO_2单层介孔、Ti O2单层薄膜、TiO_2+ZrO_2双层介孔与ZrO_2/TiO_2单层混合介孔的钙钛矿太阳能电池的性能。结果表明,用MIX制备的钙钛矿太阳能电池表现出最高的光电转换效率(PCE)和良好的长期稳定性。     

CdTe量子点与盐酸克伦特罗的相互作用研究

通过水热法合成CdTe量子点,基于盐酸克伦特罗与CdTe量子点之间的相互作用,建立了一种盐酸克仑特罗的定量分析方法。研究发现盐酸克伦特罗对CdTe量子点具有荧光增强作用,且荧光强度的升高（F/F₀）与盐酸克伦特罗浓度之间具有良好的线性关系,回归方程为F/F₀=0.3970C_clenbuterol+1.024,检出限为0.3402 nmol·L^-1,该方法为研发通过荧光方法对盐酸克伦特罗进行定量分析提供了实验依据。     

氧化铝增强的PdSe2/Si异质结光电探测器

为了降低暗电流,通过原子层沉积(ALD)生长了一层氧化铝(Al₂O₃)隧穿层,制备了PdSe₂/Al₂O₃/Si异质结光电探测器.通过优化Al₂O₃层的厚度,使得该探测器实现了高速和宽光谱响应.研究结果表明,在波长为808 nm的光照射和-2 V偏压下,所制备的光电探测器与未生长Al₂O₃的器件相比,暗电流降低了约3个数量级,器件的光响应度达到了约为0.31 A/W,对应的比探测率约为2.5×10¹² Jones,器件在零偏压下表现出明显的自驱动效应.经过循环测试1 200次后,器件保持良好的光响应.器件响应的上升时间和下降时间分别为7.1和15.6μs.结果表明,在二维层状半导体材料与Si之间引入Al₂O₃隧穿层,可以有效地降低器件的暗电流,有利于高性能的Si基光电探测器的制备.     

异质形核构筑的高效钙钛矿发光二极管

钙钛矿薄膜的制备方法对发光层的性质及发光二极管(LED)的性能有较大影响。将无机钙钛矿CsPbBr3量子点引入到反溶剂中作为形核位点诱导CH3NH3PbI3薄膜异质形核,然后将该薄膜应用于制备发光二极管。结果表明:应用这种异质形核方法不仅能有效降低CH3NH3PbI3薄膜中晶粒尺寸,提高薄膜质量,限制载流子扩散,且量子点表面多余的配体基团可以对CH3NH3PbI3薄膜中表面及晶界的缺陷产生钝化作用,减小非辐射复合,从而增强载流子寿命和提高辐射复合效率;应用该CH3NH3PbI3薄膜作为发光层制备的LED器件,在低电压下具有较低漏电流,最大外量子效率达到0.17%,相比于基础器件提高了3倍。研究结果将为高质量钙钛矿薄膜及发光器件的制备提供有效途径。     

Spiro发光双层结构有机电致发光器件

为了研究简单结构有机电致发光器件的发光性能，采用PEDOT：PSS作为空穴输运层，Spire作为电子输运层和发光层，以金属Ba覆盖以金属AI作阴极，制备双层结构有机电致发光器件，得到性能稳定的蓝色发光。测量器件的电流密度-电压特性、发光亮度-电压特性和电致发光谱，计算了器件的外量子效率。结果表明，器件电流以陷阱电荷限制电流为主，最大发光亮度为3544cd/m2，最大外量子效率达2．40％。     

碳对电极CsPbBr3 钙钛矿太阳能电池的 制备及其光、热稳定性研究

采用两步溶液法制备了无机钙钛矿Cs Pb Br3薄膜,通过增加Pb Br2薄膜在Cs Br甲醇溶液中的反应时间来增加钙钛矿薄膜的厚度并改善薄膜的结晶性,从而提高了无机钙钛矿太阳能电池的光电转换效率。当反应时间从30 min提升至90 min时,电池的效率从1.43%上升至2.84%,这得益于光电流密度得到有效提高。所制备的钙钛矿太阳能电池表现出良好的热稳定性和光稳定性。在最大功率点条件下,全光谱太阳光(AM 1.5,100 m W/cm2)持续照射1 h后,其工作性能保持稳定。在100?C条件下持续加热476 h,电池的效率仍保持在初始效率之上。     

La1 - x KxCoO3 钙钛矿型催化剂在柴油车尾气净化中的性能

采用低温燃烧合成法制备了纳米级不同K 取代量的La_{1 - x} K_xCoO₃ 催化剂,通过H₂ -TPR,XRD,BET 和化学分析等多种方法对催化剂的组成和结构进行了表征,利用程序升温氧化反应( TPO) 评价了催化剂同时净化碳颗粒物和NOx 的催化活性,考察了K⁺ 掺杂后晶体结构和表面氧化性能的变化对催化剂性能的影响。结果表明,K+ 部分取代La^{3 +} 会影响La_{1 - x} K_xCoO₃的晶体结构和组成。当x ≤0. 3 时,La_{1 - x} K_xCoO₃仍为单一的斜方晶型钙钛矿结构,晶格参数和晶粒度增大;当x ≥0. 4 后,出现不能进入晶格析出的Co3O4 晶体。La_{1 - x} K_xCoO₃钙钛矿 型催化剂对碳烟和NOx 同时净化具有良好的催化活性,La0. 7 K0. 3CoO3 催化剂氧的非化学计量值λ最大为0. 017 6,表面氧空位量最多,催化活性最好,碳烟在催化剂上的起燃温度下降到290 ℃,NOx 的转化率为53 %。     

无钴铁基层状钙钛矿材料作SOFC阴极的研究

通过溶胶凝胶一步法制备了铁基钙钛矿型复合阴极材料(Ruddlesden-Popper,RP)，并对将其用作SOFC阴极的性能进行了评价。结果表明，经1 200℃煅烧后所制样品的组分是(La_2/3Sr_4/3)FeO₄-(La_4/3Sr_8/3)Fe₃O₁₀(LSF)；在400℃的空气中，样品的峰值电导率为57.0 S/cm；在800℃的空气中，该样品在La_0.9Sr_0.1Ga_0.8Mg_0.2O_3-δ(LSGM)电解质上的界面极化阻抗为0.198Ω·cm²；基于300μm厚LSGM支撑的单电池，该样品用作电池阴极时的峰值功率密度可达670 mW/cm²，且持续工作50 h性能无衰减；LSF阴极的电化学性能优异且稳定，是一种非常具有潜力的SOFC阴极材料。     

聚四乙烯基吡啶复合型CdTe量子点合成

以巯基丙酸为稳定剂,采用水热法合成了CdTe量子点,并以CdTe量子点为核,包覆4-乙烯基吡啶(4-VPy),制备得到核壳型4-VPy /CdTe荧光纳米复合粒子.用荧光(FL)分光光度、透射电子显微镜(TEM)等分析测试手段,对得到的荧光纳米复合粒子的性能进行表征.结果表明,4-VPy /CdTe纳米复合粒子是核壳粒子拥有较好的水溶性,有效地提高了量子点的稳定性.吸收光谱和荧光光谱表明,所合成的CdTe量子点具有优异的发光特性.