InPBi禁带下红外光致发光效率的Bi组分依赖研究

稀Bi半导体InPBi的光致发光（Photoluminescence, PL）主要来自缺陷能级跃迁过程,具有红外长波长、大线宽和高辐射强度等特点,因而引发广泛兴趣。针对InPBi的红外发光效率问题,本文研究了不同Bi组分InPBi的激发功率依赖红外PL光谱演化规律。实验发现,随着Bi组分增大,PL线型发生显著变化,导致发光波长总体红移;同时激发功率依赖的PL积分强度演化分析表明,发光效率随Bi组分先增大然后下降,在0.5%组分时发光效率达到峰值。发光效率增大一方面归因于Bi捕获空穴降低非辐射复合,另一方面来自Bi的表面活性剂效应;而高Bi组分引入过多缺陷从而抑制了Bi的优势,导致发光效率下降。这些结果或有助于理解InPBi的红外发射性能,表明InPBi具有红外光电子应用前景。     

基于低缺陷ZnO电子传输层的PbS量子点光电探测器研究

PbS胶体量子点因其光吸收系数高、制备成本低、沉积工艺简单、带隙可调等优点,成为备受关注的新型红外探测纳米材料。光电二极管结构的PbS量子点光电探测器通常使用高透过率、高电子迁移率的ZnO来制备N型层,以加快光生载流子的分离和提取。但是通过溶胶-凝胶法制备的ZnO薄膜在制备过程中会在薄膜中产生缺陷,限制ZnO层性能的发挥。本文通过调节ZnO前驱体溶液的浓度成功制备出缺陷更低的ZnO薄膜并应用于ZnO/PbS光电探测器件,经测试,当溶液浓度为0.7M(mol/L)时,所制备的器件表现出最佳的性能,在1 600 nm处的响应度和探测率分别为0.32A/W和3.48×10¹¹Jones,外量子效率为25%,器件的响应时间为τ_R=130μs,τ_F=20μs。这项工作为PbS量子点光电器件性能的优化提供了新的解决方案。     

Plasmon enhancement for Vernier coupled single-mode lasing from ZnO/Pt hybrid microcavities

It is essential to develop a single mode operation and improve the performance of lasing in order to ensure practical applicability of microlasers and nanolasers.In this paper,two hexagonal microteeth with varied nanoscaled air-gaps of a ZnO microcomb are used to construct coupled whispering-gallery cavities.This is done to achieve a stable single mode lasing based on Vernier effect without requiring any complicated or sophisticated manipulation to achieve positioning with nanoscale precision.Optical gain and the corresponding ultraviolet lasing performance were improved greatly through coupling with localized surface plasmons of Pt nanoparticles.The ZnO/Pt hybrid microcavities achieved a seven-fold enhancement of intensity of single mode lasing with higher sidemode suppression ratio and lower threshold.The mechanism that led to this enhancement has been described in detail.     

不同合成过程对溶胶-凝胶法制备的ZnO/Ag纳米复合材料光催化性能的影响

以乙酸锌、硝酸银为前驱体,二乙醇胺作为稳定剂,利用溶胶-凝胶法分别采用一步法和两步法制备得到ZnO以及ZnO/Ag纳米复合粉体。所有ZnO/Ag复合物中Ag的含量均为3%(摩尔分数)。对所制备样品的结构和光学性质通过XRD、SEM、TEM、XPS、PL、UV-vis进行了表征,进而以甲基橙为模拟污染物进行了光催化测试。结果表明,不同方法制备得到的ZnO/Ag纳米粉体晶粒均匀,无明显团聚现象,面心立方结构的金属Ag吸附在纤锌矿结构的ZnO表面形成异质结。与纯ZnO相比,掺Ag极大地改善了样品在紫外光下的光催化活性。对不同合成工艺的比较表明,用溶胶-凝胶一步法制备的ZnO/Ag复合物的光催化活性最高,经紫外光照射70min可完全降解甲基橙。     

在超细催化剂CuO/ZnO/SiO_2上CO_2加氢合成甲醇的优化研究

本文考察了焙烧温度、还原温度、反应温度、反应压力和体积空速对用于ＣＯ２加氢反应的超细ＣｕＯ／ＺｎＯ／ＳｉＯ２催化剂性能和产物分布的影响，确定了催化剂的合适焙烧温度、还原温度，并对ＣＯ２加氢反应条件进行了优化     

ZnO薄膜光谱计算与颜色预测

简述了色彩形成的物理过程,建立一较有效的材料光谱特性仿真与色彩预测模型.采用密度泛函理论,计算了纤锌矿ZnO的复折射率,计算结果与实验结果相符.计算并分析了ZnO薄膜的反射光谱性质,预测了ZnO薄膜颜色为黄色,与实际样品相符.研究了薄膜厚度对ZnO薄膜色彩的影响,结果表明,在相干长度范围内(＜1300 nm),膜厚对ZnO薄膜颜色调制作用显著,膜较厚时(＞1300 nm),色彩及明度趋于稳定.     

ZnO/TiO2复合粒子的抗菌性能研究

采用溶胶凝胶法制备了ZnO/TiO2复合粒子,通过XRD、SEM对所制备粉体颗粒的物相组成以及表面形貌进行表征,通过K-B纸片扩散法研究了紫外光照后ZnO/TiO2复合粒子的抗菌性能.结果表明,所制备的ZnO/TiO2复合粒子对革兰氏阴性菌大肠杆菌(Esche-richia coli)和绿脓杆菌(Pseudomonas aeruginosa)均具有良好的抑菌效果.并对ZnO/TiO2复合粒子的抑菌机理做了初步探讨,ZnO/TiO2复合粒子在紫外光照射下产生活性自由基(主要为.OH),具有强氧化性,产生优良的抗菌性能.     

ZnO纳米颗粒的分散及光致发光特性

利用火焰喷雾法成功制备了ZnO纳米颗粒,通过对样品的X射线衍射谱（XRD）和场发射扫描电子显微照片（FESEM）分析,发现制备的颗粒大小较为均匀,直径在10-20nm左右;结合多种物理方法对样品进行分散处理后,FESEM表征显示颗粒间的团聚得到较好改善;光致发光谱表明随着颗粒尺寸的减小,样品的紫外发光和可见发光的强度逐渐增强．     

无卤阻燃ABS体系的性能

采用氧化锌（ZnO）、二氧化硅（SiO2）包覆改性ZnO及微胶囊红磷（MRP）／酚醛环氧树脂（NE）制备了无卤阻燃ABS．探讨ZnO及SiO2包覆改性ZnO的阻燃增效作用及协同作用机理．IR分析结果表明,包覆改性后在ZnO表面形成了Si-O-Zn键,表明在ZnO表面形成了SiO2包覆层．实验结果表明,ZnO及其SiO2包覆的ZnO可显著提高ABS材料的阻燃性能,并且对ABS的力学性能影响不大,当ZnO的添加量为5％时,阻燃ABS的极限氧指数（LOI）达到36％;当添加5％表面SiO2包覆量为5％的改性ZnO时,阻燃ABS的LOI达到41％．阻燃ABS试样垂直燃烧实验均可达到V-0级别．TG分析结果表明,ZnO及SiO2表面包覆改性ZnO可以促进材料成炭,增加残炭含量,提高ABS的阻燃性能