基于TiO2/多壁碳纳米管复合光阳极和SnO2/多壁碳纳米管非铂对电极的染料敏化太阳能电池电子传输的改善EI北大核心CSCD

为了提高TiO2光阳极的电子传输速率,在TiO2中负载了多壁碳纳米管(MWCNTs)。采用溶胶–凝胶水热法制备了TiO2/MWCNTs复合溶胶,利用电流体动力学方法制备了均匀的TiO2/MWCNTs复合薄膜,并用TiCl4对薄膜进行了优化。用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射仪和紫外可见吸收光谱仪对样品进行了表征分析。利用电化学阻抗谱和电流密度–电压曲线分析了基于TiO2/MWCNTs复合光阳极和SnO2/MWCNTs对电极的染料敏化太阳能电池(DSSC)的光电性能。结果表明,MWCNTs的加入极大地加速了电子在薄膜中的传输,减少了电子与氧化态染料和I3–的复合;基于CNT-0.12(质量分数0.12%)复合光阳极的DSSC性能最佳(VOC=0.70 V,JSC=13.0 m A/cm2,ηFF=0.64,η=5.80%),与基于纯TiO2光阳极的DSSC(η=4.44%)相比,能量转换效率提高了30.6%。     

多壁碳纳米管对电极染料敏化太阳能电池的制备及电化学性能

以钛酸丁酯为钛源,F：SnO2（FTO）为导电玻璃载体,通过溶胶–凝胶法制备TiO2光阳极;并用3种不同多壁碳纳米管（multi-walled carbon nanotubes,MWCNTs）制备对电极。利用X射线衍射仪和热重–差热分析对TiO2光阳极制备过程中晶体结构和热化学变化进行分析;采用扫描电子显微镜、红外光谱...     

用于敏化太阳能电池的二氧化钛光阳极材料

敏化太阳能电池是当前清洁能源领域的研究热点之一,有望成为第三代太阳能电池。二氧化钛作为敏化太阳能电池的光阳极材料之一被广泛研究。主要综述了近20 a来二氧化钛光阳极材料的结构进展,并从电子注入效率、电子传输和基底电荷收集效率方面评述了各种结构的应用特点。另外,描述了当代三明治状二氧化钛工作电极的超薄保形覆盖层、工作层和阻挡层。然后,重点介绍了用于电子传输工作层的二氧化钛一维纳米阵列的制备方法及特点。最后,展望了光阳极结构与合成方法的未来发展趋势。     

取向多壁碳纳米管的制备及其在染料敏化太阳能电池中的应用

使用经少量氯铂酸处理过的金属钛板作为基底,采用化学气相沉积法获得多壁碳纳米管。扫描电镜观察表明,经过氯铂酸处理过的钛板比未经过处理的钛板表面粗糙度低,获得的碳纳米管有一定取向性。将这种复合体系用作染料敏化太阳能电池的对电极,制作电池并测量其光电性能。与使用未经处理的多壁碳纳米管／钛板对电极的电池相比,使用经过氯铂酸处理...     

染料敏化太阳能电池中TiO2光阳极的包覆效果

采用原位包覆和浸泡包覆在染料敏化太阳能电池的TiO2光阳极表面包覆了一薄层Al2O3,MgO或ZnO,讨论了不同包覆方法和实验条件对染料敏化太阳能电池性能的影响。研究表明,无论是原位包覆还是浸泡包覆,都可以在TiO2光阳极表面均匀的形成一层厚度约为1～2nm的氧化物包覆层,抑制了TiO2光阳极中的光生电子与氧化态染料和氧化态电解质的复合,从而导致光电压都有明显增大。特别是浸泡包覆不仅可以提高光电压,而且在较大的TiO2浆料粒径、合适的前驱体溶液浓度下,还可以增加光电流,导致光电转换效率明显增加。     

染料敏化太阳能电池光阳极的研究进展

介绍了染料敏化太阳能电池(DSSC)的主要结构和基本原理,着重阐述了染料敏化太阳能电池光阳极的最新研究结果,并对几种不同光阳极的优缺点进行了详细的描述。文章指出具有高的比表面积、电荷的快速传输通道以及优越的抑制电荷复合性能的多孔膜是未来DSSC电池光阳极的主要发展方向。     

纤维状染料敏化太阳能电池光阳极的研究进展

文章主要简单介绍了染料敏化太阳能电池的基本结构和工作原理,着重阐述了以金属纤维、导电光纤、碳纤维以及复合纤维作为纤维状染料敏化太阳能电池(Fiber-shaped Dye-Sensitized Solar Cells,FDSSCs)光阳极基底的研究现状;最后对FDSSCs光阳极基底的未来的发展和研究方向进行了展望。     

静电纺制备TiO_2光阳极在染料敏化太阳能电池中的应用

简介了静电纺丝的基本原理和结构,综述了静电纺丝制备的TiO2光阳极在染料敏化太阳能电池方面的研究状况及其今后发展重点。研究进展表明,染料敏化太阳能电池是一种非常具有前景的太阳能转换装置,以其高效率,廉价的制造成本吸引了极大的关注;而静电纺技术具有制造装置简单、工艺可控、廉价、可工业化生产等优点,相较于颗粒状的光阳极,静电纺纤维光阳极电子扩散系数大和表面积大,在光阳极方面具有其独特的优势。     

多壁碳纳米管对全钢子午线轮胎胎面胶性能的影响

研究多壁碳纳米管(MWCNTs)对全钢子午线轮胎胎面胶性能的影响。结果表明:加入MWCNTs后,胶料的门尼粘度、硬度和撕裂强度增大,拉伸强度减小,耐磨性能提高;密炼时先加炭黑后加MWCNTs且开炼薄通10次的混炼工艺较好;相同条件下,添加MWCNTs GT-300的胶料综合性能较好。     

染料敏化太阳能电池中TiO2光阳极形貌研究进展

纳米TiO2具有合适的禁带宽度(3.2 eV)、良好的光电化学稳定性、价格低廉、易牢固吸附染料等优点,目前仍是应用于染料敏化太阳能电池(DSSC)主要的半导体材料。TiO2光阳极是DSSC的重要组成部分之一,其晶体的形貌与DSSC的光电性能密切相关。本文综述了应用于DSSC中不同形貌TiO2光阳极,重点探讨了常规TiO2光阳极形貌,如纳米粒子、纳米棒、纳米线、纳米管;对新型TiO2光阳极及复合光阳极的形貌也作了介绍。讨论了不同形貌TiO2光阳极的制备方法及其结构对DSSC光电性能的影响,提出TiO2光阳极今后的研究方向是将不同形貌光阳极进行复合或混合掺杂来提高电子传输速率、优化TiO2薄膜厚度、控制TiO2薄膜中晶体结构抑制电荷再结合、提高电荷传输效率。     

磁性多壁碳纳米管的制备及对恩诺沙星的吸附性能

利用混酸H_2SO_4-HNO_3对多壁碳纳米管(MWCNTs)进行羧化处理,再经化学共沉淀法制备磁性MWCNTs。采用FT-IR和SEM对制备的样品进行表征。FT-IR表明羧化后有效引入羧基、羟基等含氧官能团,磁化后引入了磁性Fe—O基团。SEM表明磁化后MWCNTs表面粗糙,包覆铁的氧化物。以HPLC/UV为检测手段,研究了制备的磁性MWCNTs对恩诺沙星的吸附性能。结果表明50 mg磁性MWCNTs对5 mg/L恩诺沙星在30℃、30 min时吸附率达到了97.27%。对磁性MWCNTs吸附恩诺沙星进行等温吸附线性拟合,Langmuir方程的拟合系数r=0.861 2。吸附恩诺沙星达平衡的磁性MWCNTs被10 mL 10%氨水-甲醇洗脱,解吸率达到89.23%。50 mg磁性MWCNTs SPE柱对5 mg/L恩诺沙星的穿漏体积为20 mL,磁性MWCNTs对恩诺沙星吸附容量为2 mg/g。     

多壁碳纳米管对天然橡胶/丁腈橡胶阻尼材料性能的影响

研究了多壁碳纳米管(MWCNT)的用量对天然橡胶(NR)/丁腈橡胶(NBR)共混胶的硫化特性、力学性能及阻尼性能的影响。结果表明,随着MWCNT用量的增加,NR/NBR共混胶的最小转矩、最大转矩、最大转矩与最小转矩之差均增大,焦烧时间和正硫化时间缩短;扯断伸长率逐渐减小,撕裂强度、定伸应力和邵尔A硬度逐渐增大,回弹性下降,拉伸强度先增大后减小,当MWCNT用量为4.0份时拉伸强度达到最大值。拉伸/压缩-恢复过程中的滞后能量密度和阻尼系数增大。     

多壁碳纳米管/聚碳酸酯复合材料的制备与性能

经硝酸氧化纯化的碳纳米管,在离子液体[Bmim]PF6存在下,溶液混合法制备了MWNTs/PC纳米复合薄膜。利用TEM、SEM对碳纳米管处理前后的形态结构、复合薄膜的微观结构进行了表征,考察了碳纳米管用量对MWNTs/PC复合材料的电学性质和力学性能的影响。结果表明,碳纳米管比较均匀地分散在PC基体中,在[Bmim]PF6作用下改善了碳纳米管与PC的相容性,提高了复合材料的力学性能。同时得出,复合材料的导电阈值出现在碳纳米管质量分数为1.0%～2.0%的范围内。     

多壁碳纳米管复合材料的应用

多壁碳纳米管是一种具有很高的强度、高长径比、质量轻便等一些有益性能的一维纳米材料。从最近几年,多壁碳纳米管及一些纳米管的材料的深入研究来看,它的广阔的应用前景在不断的展现出来。根据一些聚合物为载体,通过对多碳纳米管表面的修饰,制备了多种不同功能的多碳纳米管的复合材料,来支撑未来复合材料领域的发展。     

多壁碳纳米管对水中敌草隆的吸附性能研究

针对多壁碳纳米管(MWCNTs)对敌草隆的吸附特性进行了研究,并考察了接触时间、温度和初始pH对敌草隆吸附效果的影响。碳纳米管对敌草隆的吸附在1 h内可达到表观平衡,且其吸附动力学曲线符合准二级动力学方程。Polanyi-Manes方程可以准确的描述多壁碳纳米管对敌草隆的吸附行为。通过热力学研究可知,多壁碳纳米管对敌草隆的吸附过程是自发的放热过程。多壁碳纳米管的氧化处理不但可以增加碳纳米管的比表面积和孔容,而且可以在其表面产生多种亲水的含氧官能团。多壁碳纳米管对敌草隆的吸附受pH的影响,在中性和碱性条件下表现出较强的吸附能力。     

氨化多壁碳纳米管的制备及结构性能表征

首先将多壁碳纳米管(MWNTs)通过混酸氧化处理,得到氧化多壁碳纳米管(MWNTs-COOH),再将其与乙二胺(EDA)在N,N'-二环己基碳二亚胺(DCC)与4-二甲氨基吡啶(DMAP)的复合催化体系下反应,制得氨化多壁碳纳米管(MWNTs-NH2),并通过场发射扫描电镜观察、傅里叶红外光谱分析、热失重分析、X射线衍射分析、拉曼光谱分析等测试方法对制得的MWNTs-NH2进行结构性能表征。结果表明:通过氧化处理后,MWNTs上引入了羧基,且其长度变短,同时处理后其结构受到一定程度的破坏;通过氨化处理后,MWNTs上引入了酰胺键,MWNTs上乙二胺的接枝率为7.46%,氨化处理过程并未破坏MWNTs-COOH的结构。     

多壁碳纳米管/环氧复合涂层的制备及性能研究

对多壁碳纳米管(MWCNTS)进行酸化处理得到MWCNTS-COOH(酸化碳纳米管),然后用KH560对其进行表面修饰,通过XRD、FT-IR、TGA等手段表征了改性结果,分别制备了含多壁碳纳米管5%、3%、2%、1%、0.7%的MWCMTS/环氧复合涂层。利用耐磨仪、电化学工作站(EIS)、TGA测试了复合涂层的性能,并用扫描电子显微镜观察了其表面形貌。结果表明:复合涂层中MWCNTS含量为2%时,耐磨性和耐腐蚀性能均达到最高;多壁碳纳米管对复合涂层的热稳定性也有一定的影响。     

多壁碳纳米管的球磨处理对其吸附储氢性能的影响

研究了球磨改性对多壁碳纳米管储氢性能的影响,球磨处理前后的碳纳米管微观结构采用TEM和XRD进行表征. 结果发现,球磨处理能使碳纳米管长度变短,管端口打开,缺陷增多,表面积增大,球磨处理12 h的碳纳米管的吸附量从未球磨的1.60%(w)提高到2.55%(w),表明球磨改性能明显提高碳纳米管的吸附量.     

羧基化多壁碳纳米管对T-1000碳纤维/环氧树脂复合材料性能的影响

对多壁碳纳米管进行了表面羧基化处理,将羧基化碳纳米管添加到环氧树脂基体中,通过湿法缠绕工艺制备出具有高性能的T1000碳纤维增强环氧树脂复合材料。结果表明,复合材料的界面性能和耐热性能得到改善,当羧基化碳纳米管质量含量为1％时,复合材料的层间剪切强度提高了近29％。     

多壁碳纳米管/聚苯硫醚管复合材料的电磁性能

采用熔融共混法制备了多壁碳纳米管/聚苯硫醚复合材料,研究了在0.5~18 GHz频段,不同碳纳米管含量对复合材料电磁性能的影响。结果表明,介电常数实部与虚部随着碳纳米管含量的增加而增大, 介电常数实部在测量范围内随频率的增加而减小, 具有明显的频响特性;复合材料的磁导率随多壁碳纳米管含量的增加变化不明显, 呈弱磁性;通过对复合材料反射衰减的计算发现,当吸收层匹配厚度为2 mm 时,复合材料在0.5~18 GHz频段具有较好的微波吸收性能;当碳纳米管含量为7 %（质量分数,下同）时,反射衰减最大达- 31.5 dB ,反射衰减小于- 10 dB的频宽为2.2 GHz。