多孔金字塔型黑硅电极的制备及其光电性能研究

介绍了一种不需要抗反射层的多孔黑硅的制备方法.通过两步法在n-硅上合成得到具有梯度折射的多孔金字塔型表面,该表面能有效降低硅片对太阳光的反射,对可见光区太阳光的反射率可降至2.24%,因此,有利于光电转换效率的提高.I-V曲线测试表明:多孔金字塔型硅电极的最大电流密度可达0.969mA/cm2,光电转换效率为22.3%.     

Eu~(3+)掺杂生物多孔硅酸钙发光材料性能

自然界天然存在的微结构可以有效提高材料的性能,特别是分级纳米孔结构被证明可以有效增加材料的光吸收效率。为了提高硅酸钙材料的发光性能,以树叶为模板所制备了Eu3+掺杂硅酸钙发光材料,并进行了光吸收、发光和余辉发光性能的测试。研究结果表明,以树叶为模板所制备的Eu3+掺杂硅酸钙发光材料具有2.5nm、3.0nm、10.0～20.0nm孔径的生物分级孔结构,可以有效增加发光材料的表面积和孔容,使材料有更多的光接触面积来增加光子的吸收,从而增加发光材料被激发活性的比例和Eu3+离子被激发发光的概率并使材料有较高的载流子陷阱密度和较深的陷阱深度,从而有更高的荧光和余辉发光的强度。     

p型轻掺多孔硅的发光特性研究

采用阳极氧化法在p型轻掺硅片上制备多孔硅,研究了电解液配比、电流密度和反应时间对多孔硅发光性能的影响.实验研究发现多孔硅形貌随氢氟酸浓度而变化,电流密度、电化学腐蚀时间对多孔硅的发光均有影响.随着氢氟酸浓度和电流密度的增大,多孔硅的光致发光光谱强度先变大后减小;随反应时间的延长,多孔硅的光致发光光谱峰强度增强.氢氟酸浓度、电流密度和反应时间对傅立叶红外光谱中与Si-H、Si-H2键相关的振动峰具有明显影响,且与发光强度的变化相对应.结合多孔硅的成核理论、量子限制理论以及红外光谱中Si-H、Si-H2键红外振动峰的变化解释了上述现象.     

Eu^3＋掺杂TiO2发光薄膜制备及其发光性能

为了寻找实用、廉价、性能良好的TiO2∶Eu3＋发光薄膜,采用溶胶-凝胶法制备了TiO2∶Eu3＋纳米发光薄膜.通过原子力显微镜与PL、PLE对样品薄膜的表面形貌和发光光谱进行了表征.研究结果表明：800℃退火的样品薄膜表面起伏不平,无开裂,且颗粒大小比较均匀,表面起伏度约为32nm,用540nm激发光源对800℃退火的TiO2∶Eu3＋发光薄膜进行激发时,样品显示出强红光发射,对应于Eu3＋的5 D0→7F2超灵敏跃迁;且荧光强度随着烧结温度的升高先增强再减弱,800℃时达到最大值,表明存在最佳的热处理温度.     

两步法制备Eu，Dy掺杂硼硅酸盐玻璃及发光性能研究

选择硼硅酸盐体系,采用两步法制备了Eu,Dy掺杂的硼硅酸盐基质玻璃,并对其进行了激发光谱和发射光谱的分析．实验结果表明：该发光玻璃经紫外光激发后,发光峰位于482nm,为Eu^2＋的典型发射峰．发光粉的最佳掺入量为40％,同时随着烧制时间的延长,发光玻璃的发光时间及余辉强度都逐渐下降．     

GaN中一种新受主的发光性能研究

对两类未故意掺杂GaN样品 ,用He-Cd激光器 32 5nm线激发 ,进行光致发光性能测试 ,发现表面呈浅白色的样品出现一个新的发光峰 ,该峰在 30 0K时位于 3.146eV处 对此类样品进行变激发密度光致发光谱测试 ,发现此峰的峰位不随激发密度的变化而发生移动 ,其发光峰强与激发密度呈超线性关系 据此 ,把这一发光峰归结为导带电子到一种新受主能级的复合 ,并测得此受主离化能为 ( 2 99± 10 )meV     

多孔硅的半峰全宽小于3.8 nm的针形发光峰

通过改变电化学腐蚀生成多孔硅膜的工艺条件,研究它的发光峰形状的变化.从实验上观测到多孔硅膜的针形发光激发谱和发射光谱,其半峰全宽均小于3.8nm.声空化所引发的特殊物理、化学环境为制备高效发光的多孔硅提供了一条重要途径.实验结果表明,声空化处理对于改善多孔硅的微结构,提高发光效率和发光稳定性都是一项非常有效的技术.     

电化学沉积法制备稀土掺杂氧化钇荧光薄膜的发光性能

通过改变氧化钇薄膜中掺杂稀土元素的种类,来控制发光薄膜的荧光发射波长.利用电化学沉积法制备稀土掺杂氧化钇荧光薄膜.电化学沉积法制备的薄膜结晶效果好,掺杂离子分布较均匀,且不需要高温高压或者真空条件,成本很低.所制备的Y2O3:Ln荧光发光薄膜经XRD分析具有立方晶体结构;不同稀土掺杂的氧化钇呈现出不同的表面形貌;掺杂的Ln离子均匀地分布在薄膜中,经测试所有的Y2O3:Ln荧光发光薄膜都显示出较强的发射强度,且发光波长随着掺杂离子的不同而不同:Y2O3:Er3+发绿光,Y2O3:Ce3+发黄绿光,Y2 O3:Sm3+发蓝光,Y2O3:Pr3+发橙光.因此,电化学沉积法可用于制备具有不同发光波长的氧化钇荧光薄膜.     

氮掺杂多孔碳混合基质超滤膜的制备及其水处理性能

膜分离技术是一种极具前景的水处理技术,然而膜分离过程选择性与渗透性的矛盾问题限制了其水处理性能.将ZIF-8碳化得到的氮掺杂多孔碳(NPC)与聚偏二氟乙烯(PVDF)混合,制备了一种具有过硫酸氢盐(PMS)催化活性的NPC-PVDF混合基质膜.采用扫描电镜、X射线衍射、能量色散谱、孔径分布测试仪等对NPC-PVDF混合...     

稻壳制备锂离子电池多孔硅负极材料

以稻壳为原料,采用镁热还原方法制备孔隙和孔壁主要为纳米尺度的多孔硅材料.作为锂离子电池负极材料,在30 m A/g恒流充放下,多孔硅具有首次充电容量为2 387 m Ah/g,50次充放循环后,充电容量保持率为23.3%.考虑到稻壳的资源丰富、廉价易得和可持续利用特点,镁热还原工艺的低成本性以及稻壳制备的多孔硅具有较好的电化学性能,此法有望制备实用的优质锂离子电池多孔硅负极材料.     

电化学脉冲腐蚀制备多孔硅微腔技术

基于电化学脉冲腐蚀方法,用正交实验法给出了制备多孔硅微腔较为理想的制备参数：脉冲周期为5ms,占空比为5／10和上下各6个周期Bragg镜面层,得到了半峰宽为6nm的窄峰发射的多孔硅微腔．并用了以HF酸扩散为基础的多孔硅动态腐蚀机理对实验结果进行了解释,认为在用电化学脉冲腐蚀法制备多孔硅微腔的过程中,不但要考虑到HF酸对硅的纵向腐蚀（电流腐蚀）,也要考虑到HF酸对多孔硅硅柱的横向腐蚀（浸泡腐蚀）．     

多孔泡沫金属材料吸声性能探讨

以不同工艺制备的泡沫铝样品为代表,探讨了泡沫金属材料的吸声性能。根据泡沫金属材料样品吸声系数的实验数据,对其吸声数据与声波频率的关系进行了非线性拟合。拟合结果发现,利用高斯函数的形式获得了很好的拟合效果。拟合函数表征显示,泡沫金属的吸声系数与声波频率因素的平方呈exp指数关系,而且吸声系数曲线对于声波频率在低频端有一条水平渐近线。     

银锰共掺杂Zn-In-Se核壳量子点的发光性能

为了得到一种高性能的白光发光二极管用荧光材料,采用热注入法合成了一种银锰共掺杂的核/壳量子点。利用X射线衍射、透射电子显微镜、紫外-可见分光光度计、荧光光谱仪对样品的微观形貌、结构以及发光性能进行了测试与表征。测试结果表明：成功制备了目标量子点,所得样品呈类球形,平均粒径为（10.7±0.5）nm;该量子点能被紫外光有效激发,发射峰位于510 nm与615 nm处;与未包覆ZnSe壳层的量子点相比,核/壳量子点的发光强度与稳定性得到显著提升,并且量子产率达到了68%。核/壳结构量子点在254 nm紫外光连续辐照24 h后以及温度达到475 K时仍分别保持初始亮度的82%与50%。该量子点的优异发光性能与稳定性表明其在照明领域具有良好的应用前景。     

多孔磷酸盐水合陶瓷的制备及性能研究

以重烧氧化镁和磷酸盐为原材料,硼砂为缓凝剂,通过物理发泡法室温制备得到容重级别800kg/m3的多孔磷酸盐水合陶瓷。同时研究了发泡剂和磷酸盐种类、氧化镁/磷酸盐比例(M/P)、硼砂掺量和养护制度等对多孔磷酸盐水合陶瓷机械性能的影响。结果表明:利用实验室自制发泡剂F3、选用磷酸二氢钾(P(K))为激发剂、M/P(K)值为3/1、硼砂掺量为10%时,自然养护条件下所制备的多孔磷酸盐水合陶瓷物理力学性能最佳,7d抗压强度达4.37MPa。所制备的试样经1 200℃煅烧后,残余抗压强度为1.01MPa,具有较好的中高温性能。所制备多孔磷酸盐水合陶瓷预期在高温过滤和多孔生物材料领域有较广泛的应用前景。     

铕掺杂NASICON结构红色荧光粉制备和发光性能

采用高温固相法在空气气氛中制备了具有NASICON结构的Eu³⁺掺杂Na₃Zr₂Si₂PO₁₂：Eu³⁺红色荧光粉。利用X射线衍射、漫反射光谱、荧光光谱、荧光寿命衰减曲线以及量子效率系统研究了该样品的晶体结构及荧光性能。结果表明,样品XRD图中不含明显的杂峰,表明在实验浓度范围内Eu³⁺的掺杂没有改变基质的晶体结构,样品为单相。合成过程中,需要对样品多次压片烧结,才能获得较好的单相。在近紫外光激发下,样品能发出618 nm红光,荧光强度最大对应的Eu³⁺的掺杂摩尔分数是24%。根据Rexter理论分析,浓度猝灭源于Eu³⁺离子之间的电四极-电四极相互作用。样品在室温下的最高内量子效率和外量子效率分别是61%和15%,荧光衰减的寿命范围在2.08~2.84 ms。样品Na_2.76Zr₂Si₂PO₁₂：0.24 Eu³⁺在150℃时内量子效率约为50%,表明样品具有良好的热稳定性。将样品Na_2.76Zr₂Si₂PO₁₂：0.24 Eu³⁺与394 nm波长的紫外芯片封装成LED灯,显色指数达到75.6.Eu³⁺掺杂Na₃Zr₂Si₂PO₁₂有望作为一种新型红色荧光粉用于近紫外激发白光LED。     

获得多孔硅蓝绿光发射的新方法

对多孔硅进行“胺液浸泡 快速热氧化”处理 ,光致发光谱显示 ,经处理样品的发光峰值波长短到 5 0 0nm ,而且在干燥空气中存放 160d后 ,发光强度变化很小。红外吸收谱表明 ,处理后的多孔硅的主要成分是硅和氧 ,胺液没有在发蓝绿光的样品中留下残迹 ,电子自旋共振谱表明 ,这种蓝绿光样品有相当低的悬挂键密度。这些结果揭示 ,量子限制效应和表面态在多孔硅蓝绿光发射中起着关键性的作用。这种制备发蓝绿光样品的方法简单易行 ,成功率可达 70 %。     

铈掺杂二氧化钛发光性质的探究

通过溶胶-凝胶法制备了TiO2粉体和掺杂Ce3+的TiO2粉体(Ce3+与Ti4+物质的量的比分别为0.1％、1％和10％).通过X射线衍射仪(XRD)和荧光光谱仪(PL)对制备的样品进行表征.探讨Ce掺杂对TiO2晶型生长的影响和Ce掺杂TiO2对TiO2激子发光荧光强度和激发光光响应范围的影响.结果表明:500℃煅...     

脉冲激光沉积法制备Zn1-xCdxO薄膜及结构和光学性能研究

采用脉冲沉积（PLD）法在石英玻璃衬底上制备了Zn1-xCdxO薄膜,X射线衍射仪（XRD）结果表明,所制备的Zn1-xCdxO薄膜具有与ZnO同样的六角纤锌矿结构,且薄膜具有沿着（002）晶面择优取向生长特征,随着Cd掺杂浓度（x）的增加,衍射峰（002）向小角度方向移动,晶格常数增加。光致发光光谱表明Zn1-xCdxO薄膜随着Cd的掺杂浓度的增加使光学带隙逐渐变窄了,且控制掺入量就可以实现ZnO薄膜禁带宽度在一定范围内连续可调。     

硅基添加剂作粘结剂的多孔碳化硅陶瓷的制备与表征

以碳化硅、磷酸和二氧化硅为原料,采用常压烧结工艺,制备了系列硅基磷酸盐为粘结剂的多孔碳化硅陶瓷,并对烧结样品的密度、孔隙率、物相、显微结构及其力学性能和耐酸碱性能进行了分析和表征.结果表明,烧结样品的密度随烧结温度和粘接剂含量的增加而减小,孔隙率的变化则相反,同时样品的抗折强度随之先增大再减小,并且其断裂方式为沿晶断裂,样品孔隙率均在23.1%~39.2%之间,在烧结温度为1 250℃、二氧化硅质量分数为1.78%时,抗折强度达到最大值39.158 MPa;样品的物相由碳化硅和二氧化硅以及少量的焦磷酸硅组成,二氧化硅的存在及磷酸盐的形成促进了碳化硅的烧结;所有样品耐酸性能较高,质量损失率为0.545 2%~1.777 2%,耐碱性能较弱,质量损失率约为100%,晶间二氧化硅和焦磷酸硅的存在及存在量是其主因.     

多孔ZnO纳米片的制备及气敏性能研究

通过溶剂热方法大量得到具有二维片状结构的前驱物后,再经煅烧处理成功制备出了多孔ZnO纳米片.用XRD、FESEM、TEM等手段对材料的结构和形貌进行了表征,并系统研究了材料的气敏性能.结果表明,多孔ZnO纳米片为单晶结构,制备的气敏元件对丙酮气体具有较高的灵敏度和选择性.制备出的多孔ZnO纳米片是制备丙酮传感器的理想材料,所制备的气敏元件具有良好的响应恢复特性.