染料敏化太阳能电池用钌系光敏化剂研究进展

钌系光敏化剂作为染料敏化太阳能电池(DSSC)敏化剂组件中最重要光敏化剂之一,近年来受到国内外研究人员的重视及研究。其中,以羧酸联吡啶钌配合物为光敏化剂的DSSC器件表现出最好的综合性能。简要介绍了钌系光敏剂的结构,以及其性能的主要影响因素。按照各个光敏化剂的结构,分别阐述了固定配体(含羧基、磺酸基等)和辅助配体(二联吡啶衍生物等)对钌系光敏化剂综合性能的影响,同时给出了对应的各类光敏化剂最新研究进展。     

碳纳米复合对电极染料敏化太阳能电池的电化学性能

在染料敏化太阳能电池(DSCs)碳对电极中添加多壁碳纳米管,制作碳纳米复合对电极。通过循环伏安法研究复合电极中碳纳米管对I3?/I?氧化还原行为的影响。采用电化学阻抗谱表征,比较纳米炭黑、石墨鳞片、碳纳米管、纳米炭黑-纳米碳管复合材料对碳电极/电解质界面的影响。结果表明:添加纳米碳管后,电极的催化还原电位降低,电流密度增大;碳纳米管的加入使电极表面催化活性点增多,碳电极与电解液的界面电势差减少。光伏性能测试表明,添加10%(质量分数)的碳纳米管的DSCs的开路电压提高了17.9%,短路电流提高了24.1%,填充因子提高了14.4%。     

合金相团簇规律及其在Zr-Al-Ni非晶体系中的应用

研究多个典型非晶形成体系合金相结构中的团簇规律,指出在合金相结构中团簇之间以不同方式共享原子的事实。共享后的有效团簇到合金相的连接方式有两种,一种是共享后的团簇成分就是相成分,无须连接原子,另一种是共享后的团簇加上连接原子才能构成空间相结构(这类相称之为团簇相)。这种方法使得对合金相的结构有了一个全新的理解。在典型的非晶形成体系Zr-Al-Ni中,团簇相有3个:AlNiZr-Fe2P结构,Al2NiZr6-InMg2结构和Al5Ni3Zr2-Mn23Th6结构。通过此项工作还提出了基于合金相结构来确定与非晶形成相关的团簇的方法,即与非晶相关的团簇一般为团簇相里出来的孤立团簇,这一结论在Zr-Al-Ni体系中得到了很好的验证。     

金属有机类光敏剂在染料敏化太阳能电池中的应用

在染料敏化太阳能电池(DSSC)中,染料敏化剂用以吸收光子,具有较宽光谱吸收范围,它直接决定了电池的能量转换效率,因而近年来得到飞速发展,成果显著。论文以钌基多吡啶配合物染料为主,综述了包括卟啉、酞菁及纯有机染料在内的多种光敏剂的设计合成路线、特点及其对染料敏化太阳能电池性能的影响,并展望了今后染料敏化剂的研究与开发思路。     

团簇离子束纳米加工技术研究进展

团簇离子束是带电的团簇,可以在电场、磁场作用下加速、传输或偏转,形成几个eV到几个MeV能量的离子束。文中阐述了团簇离子束的基本概念、产生方法和主要应用。大尺寸气体团簇和硼基团簇必须用高压气体超声绝热膨胀方法产生,然后通过电子碰撞电离形成团簇正离子。硼团簇用于超浅结制备,实现了结深为10~20nm的超浅注入;包含数千原子的大团簇则被用于半导体的表面平化,获得了粗糙度在0.7nm以下的平滑表面。用铯溅射离子源可以产生几个到几十个原子的负离子小团簇,包括B、C、F、Si及其分子团簇(SiB、GeB)。其中,硼基分子团簇离子束已用于对半导体进行瞬态增强扩散掺杂,与半导体表面的离子注入非晶化工艺相结合,实现了接近纳米量级的超浅注入。碳系团簇最近被用于超薄材料制备,获得了单层和双层石墨烯,并发现团簇离子束引起的非线性辐照损伤对石墨烯的形成具有重要影响。结果表明:团簇离子技术在超大集成电路和新型超薄纳米材料制备等领域具有广泛的应用前景。     

C_n团簇注入制备石墨烯的研究进展

石墨烯是碳原子构成的单层二维晶体,在高频电子学和光电子器件领域具有广泛应用前景,厚度可控的大面积石墨烯的制备是实现规模化应用的前提。文中在介绍现有石墨烯制备技术优缺点的基础上,重点介绍了近几年离子注入过渡金属镍制备石墨烯的研究成果。研究表明:在低能碳团簇C_n注入制备石墨烯的过程中,离子能量、注入剂量、团簇尺寸、基体材料特性和退火条件是影响石墨烯物理性质的重要因素。团簇离子注入在基体表层引起的辐照损伤具有非线性效应,精确控制剂量的C_n团簇注入到基体中主要起到提供可控掺杂碳源的作用,高质量石墨烯的合成需要进行多晶基体预热处理以减少晶界密度,同时需采取精细的后续热处理工艺,控制碳原子在基体表面横向扩散和偏析,以满足石墨烯形核生长的关键条件。     

金铜合金纳米团簇的制备、性质及应用研究进展

金属纳米团簇是一类新兴的纳米材料,它的直径为1～3 nm,通常由几个到几百个金属原子构成,具有精确的原子个数和空间结构。近几年,研究发现对金纳米团簇进行合金化能够使其产生独特的物理化学性质,超小的尺寸和可调的表面性质使金铜合金团簇(Au-Cu NCs)在催化、传感等方面表现出优良的应用前景。主要综述了近年来Au-Cu NCs的研究成果,总结Au-Cu NCs的制备方法和性质,概述其在传感、催化等领域的应用,探讨Au-Cu NCs研究中的问题,并对Au-Cu NCs的发展前景予以展望。     

纳米尺度铜团簇在升温过程中结构变化的分子动力学研究

应用正则系综分子动力学方法和嵌入原子势函数,模拟计算了在升温过程中纳米尺度铜团簇Cun(原子数n=531,603,683)原子径向密度分布函数ρ(r)及原子的平均能量随温度的变化.在将团簇沿其径向分为表层、近表层、内层Ⅰ和内层Ⅱ四个区域后,研究了在升温过程中纳米尺度铜团簇表层及内部区域结构变化.结果表明,团簇Cu603在温度为770 K时团簇表层区域原子的结构部分处于无序状态,部分保持有序结构,且这种有序和无序共存的状态一直持续到1000 K,而在这一温度区间内,近表层和内层原子的结构仍总体保持有序结构;在1000-1100 K温度区间内,各区域原子的平均能量均经历一个N形变化后,当温度为1080 K时团簇各区域内原子的结构已变为无序,但沿径向方向表现为层状分布;直到1500 K时,团簇的层状分布特征消失.团簇Cu531和Cu683具有相似的结果.     

反蛋白石结构大孔碳材料的制备及其在染料敏化太阳能电池对电极中的应用

以胶体晶体为牺牲模板合成反蛋白石结构碳(Inverted opal carbon,IO-C)材料,借助扫描电镜和透射电镜分析IO-C材料样品的形貌和微观结构,考察对电极中IO-C负载量对染料敏化太阳能电池(Dye-sensitized solar cells,DSSC)光电转化性能的影响。结果表明:IO-C对电极DSSC的光电性能随着碳负载量的增加而提高,这可能与电荷转移电阻的降低有关。在本研究条件下,当碳负载量超过332μg/cm2时,进一步增大负载量对电池性能的提高并无明显帮助。相对于商用铂对电极电池(η=5.61%),IO-C对电极电池可以获得相近的光电转化效率(η=5.27%)。     

熔融Cu55团簇在冷却过程中结构变化的分子动力学模拟

应用分子动力学研究了一个熔融Cu55团簇冷却过程中变为二十面体的结构变化.根据原子密度分布函数和对分布函数随温度变化的分析表明,在降温过程中由于原子之间连续地交换位置,团簇结构发生了三个阶段的变化:首先形成三壳层结构,继之初步形成四壳层结构,并在团簇内部开始形成由13个原子组成的二十面体结构,最终形成原子分布于4个壳层内具有二十面体结构的CU55团簇.模拟中由原子密度分布函数确定了不同壳层的原子位置.     

贵金属核壳纳米粒子最新研究进展

贵金属核壳纳米粒子具有独特的光、电和催化性质,使其在材料科学、生物物理、分子电子学以及基于表面增强效应的荧光工程学领域具有极其广泛的应用前景.本文综述了贵金属核壳纳米粒子的制备方法及应用,并对贵金属核壳材料的发展进行了展望.     

贵金属在直接甲醇燃料电池催化剂的应用

电极催化剂是燃料电池组件中的关键,直接影响着电池性能及燃料电池的产业化进程。综述了直接甲醇燃料电池电极催化剂中贵金属的应用。从燃料电池的阳极催化剂和阴极催化剂2个方面阐述了应用贵金属的研究进展,并对其未来发展进行了展望。     

太阳能电池正极用银浆的研究及进展

综述了太阳能电池正极用银浆的制备工艺及各组分含量对银浆性能影响的研究现状.指出了太阳能电池用银浆的用途及其应用前景.     

贵金属嵌入原子参数及贵金属二元合金稀溶解热的计算

采用修正的嵌入原子模型（modified embedded atom method，（MEAM）），给出了Cu，Ag，Au，Ni，Pd，Pt，Rh，Ir等元素的所有嵌入原子参数，用所给参数计算了上述元素的单空位形成能、双空位结合能、结构能量差及由它们构成的二元合金的稀溶解热。计算的稀溶解热与实验结果及已有的理论计算结果进行了比较，现在的计算值与已有的实验结果和Miedema理论计算结果符合得比较好。     

罗丹明6G在贵金属和稀有金属光度分析中的实际应用

论述了近年来罗丹明６Ｇ在贵金属和稀有金属光度分析中的实际应用发展状况,重点讨论了萃取－光度分析法,浮选光度分析法,荧光光度分析法和水相光度分析法及其测定体系和显色反应的条件,以及相应光度分析方法最大吸收波长,摩尔吸光系数,检出限,干扰情况和测定范围等,同时介绍了萃取光度分析法,浮选光度分析法和荧光光度分析法的主要特征。     

米氏硫酮类化合物在贵金属光度分析中的应用

评述了近年来米氏硫酮类化合物在贵金属光度分析中应用的发展状况，论述了该类化合物的结构与性能，在贵金属光度分析中用作显色剂及其显色反应的条件，以及相应光度分析方法的检测限，干扰情况和测定范围。     

贵金属齿科铸造合金时效后结构和性能研究

通过对Au—Ag—Cu—Pt高含金量齿科铸造合金的研究，分析此合金的时效硬化行为，为其临床实际应用提供理论基础。试样经800℃，30min固溶处理后在350℃，500℃进行等温时效，通过金相组织观察、显微硬度测试、X射线衍射（XRD）和扫描电子显微（SEM）分析，研究了此齿科合金时效后的显微结构与性能。结果表明，该合金是典型的时效硬化型合金。长时间时效使面心立方基体α0相发生分解，最终转变为面心立方富银α2无序相和富Cu的面心正方AuCuⅠ有序相。两相以片状存在。晶界周围的片层厚，晶内的片层很薄，两者的分解方式不同。350℃短时间时效析出的AuCuⅠ有序相与基体保持共格，使基体中产生应力场，有效地提高了合金的硬度。     

贵金属催化剂的应用研究进展

概括了贵金属催化剂的种类,从制备方法、载体的选择、颗粒尺寸以及催化剂活性中心结构等几个方面分析催化反应活性的影响因素,并且介绍了各种贵金属催化剂相应的催化反应。