碳酸钠与多钒酸铵反应的动力学机理研究

根据溶液中存在结构起伏和能量起伏,建立"笼子"效应模型,研究碳酸钠与多钒酸铵反应体系中的动力学机理。理论上导出了碳酸钠与多钒酸铵反应时反应温度T与反应时间t的关系,并通过大量试验数据回归得到T、t的关系。实验数据与模型导出关系吻合,表明碳酸钠与多钒酸铵反应符合该反应模型和动力学机理。     

TiO2/SnO2纳米晶膜的制备及其电学性能研究

采用丝网印刷的方式制备了TiO2纳米晶薄膜,然后在其上采用浸泡的方式制备了SnO2纳米晶薄膜,形成TiO2/SnO2膜结构的光阳极并应用于染料敏化太阳能电池。用SEM对样品进行了结构形貌分析,用电化学工作站研究表征了SnO2的浸泡溶液浓度和浸泡时间对光阳极的调制改性作用。SEM分析表明在TiO2纳米晶薄膜表面生长的SnO2纳米晶薄膜晶粒比TiO2更加细小,电学性能研究表明TiO2薄膜经过0.4 mol/L SnO2溶液浸泡处理50 min能对TiO2薄膜的结构及性能起到很好的改善作用,电池的光电转化效率提高了约7%。     

石墨烯/TiO2复合光阳极的制备及对染料敏化太阳能电池的影响

采用手术刀刮涂方式制备了不同质量比的片状石墨烯/TiO_2复合电极,研究了石墨烯的加入对染料敏化太阳能电池性能的影响。结果表明,石墨烯复合电极能有效抑制电子与氧化态染料分子及电解质中氧化还原点对的复合,降低电池的暗电流,提高电子的传输与收集效率,进而提高电池的性能。当石墨烯与纳米TiO_2颗粒的质量比为0.6%时电池性能达到最佳,较之单一TiO_2电极,短路电流密度为9.19mA·cm-2,提高了47.28%,光电转化效率为4.79%,提高了52.20%。     

ZnO调制改性染料敏化太阳能电池TiO2光阳极研究

采用丝网印刷的方式制备了染料敏化太阳能电池的TiO2薄膜光阳极、TiO2-ZnO复合薄膜光阳极以及TiO2/ZnO双层薄膜光阳极,研究了ZnO对TiO2薄膜光阳极的调制改性作用。研究结果表明分别以醋酸锌和ZnO直接掺杂制备的TiO2-ZnO复合薄膜光阳极同未掺杂的TiO2薄膜光阳极相比,以醋酸锌为原料制备的复合薄膜光阳极使电池转换效率提高了1倍,而由于微米量级的ZnO的粒径大,用其作原料制得的复合薄膜光阳极反而使电池的转换效率有所降低。以醋酸锌为原料制备的TiO2/ZnO双层薄膜光阳极同TiO2薄膜光阳极相比,电池转换效率提高了13倍,通过性能优化后电池的转换效率达到4.7%。     

硝酸铜含量对α-Fe2O3粉末制备及光催化性能的影响

以硝酸铁、硝酸铜、甘氨酸为原料,采用溶液燃烧合成一步制备了粒径约为30 nm的α-Fe_2O_3复合光催化纳米材料。采用XRD,SEM,TEM对α-Fe_2O_3复合粉末进行了表征,研究了硝酸铜含量对α-Fe_2O_3复合材料物相、形貌及光催化性能的影响。反应体系中加入硝酸铜后,制备得到α-Fe_2O_3/CuFe_2O_4复合光催化材料。硝酸铜的加入影响了反应时释放的能量,形貌由原来的絮片状变为片状。当添加量为1 g时,α-Fe_2O_3复合材料的光催化效果最优,在50 min内可以降解初始浓度为20×10~(-6)的亚甲基蓝溶液。这是由于CuFe_2O_4带隙宽度较窄,能够吸收的太阳光更多,同时可以与α-Fe_2O_3形成异质结,提高光生电子和空穴的传输,降低光生电子和空穴的复合,从而提高了粉末的催化活性。     

染料敏化太阳能电池TiO2薄膜电极的染料吸附性能研究

采用手工刮涂法制备了染料敏化太阳能电池( DSSC)的TiO2薄膜电极,用解吸的方法和正交试验研究了DSSC电池TiO2薄膜电极的染料吸附性能,并结合统计分析方法对染料吸附试验数据进行了分析处理.研究结果表明TiO2薄膜电极具有最优染料吸附性能的烧结条件为:以2℃/min的速率升温至450℃,保温50 min后随炉冷却...     

溶液燃烧合成法制备Zr掺杂的BaTiO3介电陶瓷及其储能性能研究

介电陶瓷电容器具有超高的功率密度和超快的充放电速度，在能量回收系统、脉冲大功率领域等具有重要的应用前景。以硝酸钡、钛酸丁酯、硝酸氧锆、甘氨酸以及硝酸为原料，柠檬酸为络合剂，硝酸锰为助烧剂，采用溶液燃烧法制备了Zr掺杂的BaTi₍(1-x))Zr_xO₃(BTZ_x)介电陶瓷。分别采用X射线衍射仪和扫描电子显微镜对BTZ_x介电陶瓷样品进行了物相和微观形态分析。利用精密阻抗分析仪和铁电分析仪研究了BTZ_x介电陶瓷样品的介电和储能性能。研究结果表明，Zr⁴⁺的引入细化了陶瓷晶粒，提高了击穿强度,增加了离子混乱度，有效减小了剩余极化。当x=0.20时，获得优异的储能性能：在350 kV/cm下，可释放能量密度和储能效率分别达到1.60 J/cm³和88.5%。