CdS量子点敏化TiO2薄膜电极的制备和光电化学性能

用水热微乳法制备了结晶性良好的CdS量子点,并通过连接分子巯基乙酸将CdS量子点自组装到多孔TiO2薄膜电极上.结果表明:CdS纳米颗粒的平均直径约为5nm,小于其量子尺寸;微乳体系为化学反应提供了良好的微型反应器,抑制了CdS晶粒的长大,而水热过程增强了CdS纳米颗粒的结晶性;由于CdS的可见光响应作用和CdS量子点...     

量子点敏化TiO_2纳米管的研究进展

总结近年来量子点敏化TiO2纳米管的制备方法。介绍了量子点敏化TiO2纳米管的原理及量子点的选择、TiO2纳米管的表面状态、量子点与TiO2纳米管的结合方式对光电及催化性能的影响。在此基础上,提出提高光电及催化性能的方法并指出值得关注的研究方向。     

BiOBr/石墨烯/TiO_2纳米管阵列薄膜的制备及光电化学性能研究

通过水热处理TiO_2纳米管阵列和氧化石墨烯制备石墨烯/TiO_2纳米管薄膜材料,并进一步连续离子沉积BiOBr来制备BiOBr/石墨烯/TiO_2纳米管阵列薄膜材料。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、X射线电子能谱和紫外-可见漫反射光谱等测试手段对所得样品的物相组成、表面形貌及元素形态和光吸收性能等进行表征。结果表明,TiO_2纳米管的表面成功负载了石墨烯和BiOBr纳米片。紫外-可见漫反射吸收光谱表明,BiOBr和石墨烯共同修饰的TiO_2纳米管的吸收带边发生明显红移,其可见光吸收性能明显提高。光电电化学性能测试表明,BiOBr和石墨烯的共同修饰有效提高了TiO_2纳米管的光电流、光电压和光电转换效率。     

PbS/CdS量子点的制备及光电性能研究

利用简单的连续离子沉积反应(SILAR)将PbS和CdS量子点(QDs)沉积到TiO2表面上。通过与仅沉积PbS量子点的敏化太阳电池对比,发现PbS/CdS和CdS/PbS量子点提高了电池的光电性能。通过改变PbS和CdS量子点的沉积顺序来研究量子点结构对电池的影响,发现这两种量子点结构中性能优越的是PbS/CdS,推测这种量子点的能带结构可能更有利于电子的注入和空穴的再生。     

CdS/TiO_2电极的制备及其光电性能的研究

采用电化学沉积方法制备CdS/TiO2电极并研究其光电催化性能,比较了不同电压、反应物浓度、不同电解质等条件下CdS/TiO2电极所显示的光电性能。另外,将CdS/TiO2与CdS/Ti电极进行光电性能比较,得出了在相同沉积时间下CdS/TiO2电极的光电性能比CdS/Ti电极稳定,产生的光电流略有提高的结论,在多数方面都优于CdS/Ti电极。     

PbS量子点敏化TiO_2纳米管太阳能电池的合成与表征（英文）

为了降低TiO_2纳米管的带隙能,并将其吸收范围拓宽至可见光区,采用一步合成法将PbS量子点沉积在TiO_2纳米管表面,并系统研究了敏化时间对所合成光阳极光电性能的影响。结果表明:所合成的PbS量子点为立方结构;PbS量子点敏化TiO_2纳米管的光响应范围在325~650 nm;与未敏化的TiO_2纳米管相比,PbS量子点敏化后TiO_2纳米管的光电转换效率提升至0.58%。     

Cu_2O改性TiO_2纳米管阵列光电极的制备及其光电催化降解甲基橙的性能

采用脉冲电沉积法将Cu_2O负载至Ti O_2纳米管阵列(NTAs)上,得到能够催化降解甲基橙的光电极。采用X射线衍射仪、扫描电镜和紫外-可见分光光度计表征了Ti O2 NTAs电极的微观结构和光电性能。考察了Cu_2O沉积时间、偏压和光照条件对电极催化降解性能的影响。结果表明,通过脉冲电沉积Cu_2O能有效增强Ti O_2 NTAs的光电活性。Cu_2O沉积时间为40 s时所得电极的性能最好。在电极两端施加适当的偏压能有效增强电极的催化活性。在偏压为0.6 V和可见光照射的条件下,该电极对甲基橙的降解效果最好,降解1 h的脱色率达到66%。     

Bi_2S_3/TiO_2纳米棒异质结阵列的制备及光电化学性能

以钛酸丁酯为钛源,通过盐酸调制的两步溶剂热法在FTO基底上制备异质结阵列Bi_2S_3/TiO_2纳米棒。利用XRD、SEM、UV-Vis和电化学工作站等测试手段对Bi_2S_3/TiO_2纳米棒异质结阵列电极的晶体结构、表面形貌、光学和光电化学性质进行了表征。结果表明,经Bi_2S_3敏化后的TiO_2纳米棒阵列薄膜对可见光的吸收明显增强,吸收光波长由400 nm增至700 nm。在标准模拟太阳光(AM 1.5 G,100 m W/cm2)照射下,复合薄膜开路电压为1.06 V,短路电流密度为0.11 m A/cm2,与纯TiO_2纳米棒薄膜相比,光电转化能力显著提高。     

CdS/TiO_2复合纳米粒子的制备及其产氢性能

采用化学沉淀法制备了CdS包覆TiO2(CdS/TiO2)复合纳米粒子,利用XRD、TEM、SEM、UV-Vis吸收光谱等对其进行了表征分析,并以可见光分解水制氢为探针反应考察了复合纳米粒子的活性。结果表明,CdS/TiO2复合纳米粒子的颗粒大小约为40 nm,TiO2以锐钛矿型存在,CdS以六方相存在;复合纳米粒子的吸收光谱较TiO2发生"红移",大幅拓宽了对可见光区的吸收范围。光解水制氢实验表明,CdS/TiO2复合纳米粒子具有良好的可见光释氢活性和光学稳定性。     

硫/铜共掺杂纳米TiO_2的制备、表征及其光催化性能

以钛酸丁酯为钛源,采用溶胶凝胶法制备了硫/铜共掺杂的锐钛矿型TiO2粉体(S/Cu-TiO2),并通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和N2吸附等手段对其进行了表征;以中性红为模型物考察了其光催化活性。结果表明:在450℃下焙烧2 h得到摩尔分数0.2%S/Cu-TiO2为单一锐钛矿相纳米颗粒,平均粒径为40—70 nm,而于550℃和650℃下焙烧得到的样品中含有部分金红石相,因此,掺杂离子可有效抑制TiO2晶粒的生长,温度高于450℃不利于制备锐钛矿相TiO2;在最优的实验条件下,即在紫外光下达吸附平衡的200 mL质量浓度为20 mg/L的中性红溶液加入0.15 g 0.2%S/Cu-TiO2,紫外光催化降解120 min,此时中性红的降解率达近100%;该催化剂降解中性红的动力学结果显示该过程可由Langmuir-Hinshelwood(L-H)拟一级动力学模型来描述。     

三维Ag/TiO_2纳米网的制备及其光催化性能研究

采用阳极氧化法在钛网上制备了TiO_2纳米管阵列,并利用循环伏安法在纳米管表面沉积Ag,制备出Ag/TiO_2纳米复合材料。采用扫描电子显微镜、X-射线衍射仪、紫外-可见漫反射光谱等方法对复合材料的形貌、结构、光电性能进行了表征,并以2,4-二硝基苯酚为模型化合物考察了沉积Ag对复合材料光催化性能的影响。结果表明,沉积5圈Ag的Ag/TiO_2复合纳米材料光催化性能最佳,在模拟太阳光照射120 min后,2,4-二硝基苯酚可被完全降解。     

Photoelectrochemical cells with mixed polycrystalline n-type CdSPbS and CdSCdSe electrodes

The photoelectrochemical behaviour of n-type CdS (polycrystalline) containing small amount of PbS or CdSe in S^2? /S^2?_n redox system has been studied. Mixed polycrystalline n-type CdSPbS electrodes were prepared by electrodeposition and the n-type CdSCdSe electrodes were made by partial replacement of sulphide ions of CdS electrode with selenide ions from a solution of sodium selenosulphate. It has been observed that both the mixed chalcogenide electrodes exhibit better photoresponse than the simple CdS electrode.     

Free-Standing TiO2 Nanotube Arrays for Front-Side Illuminated CdS Quantum Dots Sensitized Solar Cells

Front-side illuminated CdS quantum dots (QDs) sensitized solar cells (QDSSCs) based on TiO₂ nanotube arrays (TNTAs) were fabricated. The free-standing TNTAs (f-TNTAs) membranes were obtained from anodic oxidized Ti foils by self-detaching technique and then transferred to FTO glass substrates to form photoanodes. CdS QDs were loaded on TNTAs by sequential chemical bath deposition approach. Scanning electron microscope (SEM) results indicated that the morphology and structure of TNTAs membranes did not change in detaching and transferring process. Power conversion efficiency of the devices from the front-side illumination mode is 1.47 %, which is much higher than that (0.34 %) of the back-side illumination mode owing to the markedly improved light absorption.     

In Situ Fabrication of 1D WO3 Nanorod/2D ZnWO4 Nanosheet Heterojunction for Enhanced Photoelectrochemical Performance

Catalysis Letters - The 1D WO3 nanorod/2D ZnWO4 nanosheet heterojunction arrays were successfully fabricated by combining a facile hydrothermal and in situ solvothermal growth reaction. The...     

Efficient PbS/CdS co-sensitized solar cells based on TiO2 nanorod arrays

Narrow bandgap PbS nanoparticles, which may expand the light absorption range to the near-infrared region, were deposited on TiO₂ nanorod arrays by successive ionic layer adsorption and reaction method to make a photoanode for quantum dot-sensitized solar cells (QDSCs). The thicknesses of PbS nanoparticles were optimized to enhance the photovoltaic performance of PbS QDSCs. A uniform CdS layer was directly coated on previously grown PbS-TiO₂ photoanode to protect the PbS from the chemical attack of polysulfide electrolytes. A remarkable short-circuit photocurrent density (approximately 10.4 mA/cm²) for PbS/CdS co-sensitized solar cell was recorded while the photocurrent density of only PbS-sensitized solar cells was lower than 3 mA/cm². The power conversion efficiency of the PbS/CdS co-sensitized solar cell reached 1.3%, which was beyond the arithmetic addition of the efficiencies of single constituents (PbS and CdS). These results indicate that the synergistic combination of PbS with CdS may provide a stable and effective sensitizer for practical solar cell applications.     

CdS/CuInS_2/TiO_2复合纳米薄膜光电性能的研究

利用连续离子层吸附反应(SILAR)法在Ti O2纳米棒阵列表面沉积生长了Cu In S2和Cd S量子点,采用FESEM表征了复合纳米薄膜的结构和形貌,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。当Cu In S2和Cd S薄膜循环沉积次数均为5次时,薄膜的光电响应最强,光电响应程长为20μA/cm2。     

CdTe/CdS量子点对木犀草素与人血清白蛋白结合力的影响

用还原型谷胱甘肽(GSH)作硫源和稳定剂在水相中合成了生物相容性好、量子产率高的核壳型CdTe/CdS半导体量子点;同时模拟人体内生理环境,研究了CdTe/CdS量子点(QDs)对木犀草素与人血清白蛋白(HSA)相互作用的影响。结果表明,CdTe/CdS QDs可有规律地猝灭HSA荧光;在CdTe/CdS QDs存在条件下,木犀草素可使HSA荧光最大发射波长从341 nm红移到347 nm,红移程度明显大于无QDs存在时,同时木犀草素与HSA的表观结合常数和结合位点数均有增加,即CdTe/CdS QDs使木犀草素与HSA的结合力增强。     

CdSe/CdS核壳型量子点的合成及性质研究

在三相体系中合成了核壳型CdSe/CdS量子点。在三相体系中,油酸和乙醇的混和物组成液相(L),油酸钠为固相(S),Cd2+溶液和乙醇组成溶液相(S)。量子点在两相的界面形成。所制备的量子点用TEM、XRD和FL进行表征。结果表明,量子点的粒径分布均匀,形貌规则,为立方型晶体。在核表面包覆上宽带隙的半导体后,其光量子产率极大提高,表明核的表面缺陷被消除。     

CdSe:Mn量子点的制备及其光致发光特性研究

采用低温水热法,以柠檬酸为配位稳定剂制备了Mn2 掺杂的CdSe量子点.用紫外吸收光谱、荧光发射光谱、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)等进行了表征.研究了Mn2 掺杂浓度对量子点的结构及其光致发光性能的影响.光致发光光谱表明,当粒子尺寸为3 nm时,在580 nm处出现了属于Mn2 的4T1-6A1跃迁的特征发射峰.当激发波长为480nm时,在630nm处出现了CdSe的表面缺陷发射峰.随着Mn2 的掺杂浓度增大,CdSe:Mn表面陷阱态发射峰位置没有显著红移.TEM分析结果显示,CdSe:Mn量子点为单分散的,尺寸约为5 nm的圆形纳米粒子.当Mn2 离子掺杂浓度不大于5%时,Mn2 取代表面晶格中的Cd2 离子位置形成辐射性表面缺陷,产生表面陷阱态发射.吸收光谱显示,随着量子点变小,吸收带边发生蓝移,显示明显的量子尺寸效应.