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铂增强非晶态TiO2填充的介孔TiO2晶体用于盐酸四环素的光催化矿化
摘要： 光催化剂的吸附能力和光活性在很大程度上决定了抗生素的矿化效率。本研究旨在增强抗生素的吸附与矿化效果，通过将非晶态TiO2填充至铂掺杂介孔TiO2晶体（MCs）的孔隙中，构建了分级多孔核壳结构。采用表面光电压谱、X射线光电子能谱等技术对制备样品的理化性质进行了表征，并以盐酸四环素为模型抗生素开展吸附与光催化实验。金红石-非晶同质结界面处掺杂的Pt纳米颗粒显著增强了内建电场，该强化电场促进了空穴向催化剂表面的转移，同时铂掺杂处理推动了非晶TiO2在MCs介孔中的生长。该优化方案在不增加非晶TiO2壳层厚度的前提下增大了催化剂比表面积，从而缩短了从核壳界面到催化剂表面的电荷迁移距离。多孔核壳复合材料的盐酸四环素吸附量与矿化效率分别是MCs的6.7倍和3.8倍。
关键词： 晶体，非晶态二氧化钛，TCH，介孔二氧化钛，表面光电压，载流子
更新于2025-11-14 17:04:02
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利用软聚合物模板工程制备介孔TiO?骨架以增大钙钛矿晶粒尺寸并提高太阳能电池效率
摘要： 介孔（meso）-TiO?层是高效钙钛矿太阳能电池（PSCs）的关键组件。本研究通过旋涂商用TiO?纳米颗粒（NP）浆料并添加软聚合物模板（SPT），随后在500°C下去除SPT，制备出孔径可控的介孔TiO?层。这些SPT由溶胀交联聚合物胶体（微凝胶，MGs）或商用线性聚合物（记为LIN）组成，其中MGs和LIN均采用相同聚合物——聚（N-异丙基丙烯酰胺）（PNIPAm）。研究采用大尺寸（L-MG）和小尺寸（S-MG）微凝胶SPT来探究模板尺寸效应。该SPT方法可在单次沉积步骤中实现孔径调控：SPT/TiO?纳米颗粒薄膜的孔径>100 nm，而对照介孔TiO?骨架的平均孔径仅为37 nm。使用L-MG可获得最大孔径。SPT调控使钙钛矿晶粒尺寸按LIN<S-MG<L-MG顺序递增，且均大于对照样品。SPT/TiO?器件的功率转换效率（PCE）较对照介孔TiO?器件提升约20%，其中最优S-MG器件PCE达18.8%。效率提升源于晶粒尺寸增大及更高效的光捕获能力，而晶粒尺寸增加也提高了SPT/TiO?器件的稳定性。本SPT方法简单、可扩展且通用，适用于其他类型PSCs。
关键词： 钙钛矿太阳能电池、模板工程、介孔二氧化钛、孔隙率、微凝胶、晶粒尺寸。
更新于2025-09-23 15:21:01
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介孔二氧化钛中银纳米粒子的光电化学行为：等离子体诱导的电荷分离效应
摘要： 采用自组装嵌段共聚物法合成了介孔二氧化钛薄膜，并在薄膜内部生长银纳米颗粒（NPs）。由于光激发下二氧化钛存在时银的光氧化反应（该反应归因于等离子体诱导电荷分离PICS），这类银纳米颗粒-二氧化钛复合薄膜具有多色光致变色特性。本研究在不同光照波长和化学环境下探究了这些复合薄膜的光电化学性质，以表征光诱导的氧化还原反应性变化。循环伏安法（CV）研究表明，Ag+电还原峰电位会随光照条件改变而变化，这取决于银纳米颗粒是否与二氧化钛形成复合物的状态。
关键词： 循环伏安法、银纳米粒子、光致变色、等离子体、介孔二氧化钛
更新于2025-09-22 11:30:15
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平面异质结钙钛矿太阳能电池中TiO2电子选择层明确孔洞的研究
摘要： 最近推出的钙钛矿太阳能电池（PSC）技术是未来低成本能源供应的有力候选方案。然而该技术存在一个主要问题：电子选择层（ESL）的形貌缺陷会降低电池性能。若钙钛矿吸光层通过ESL中的针孔与掺氟氧化锡（FTO）基底接触，这些针孔可能导致空穴表面复合速率上升。本研究采用嵌段共聚物模板法制备的溶胶-凝胶介孔二氧化钛薄膜（通过浸涂法成型）作为模型体系，探究ESL针孔对平面异质结PSC光伏性能的影响。我们研究了不同孔隙率和膜厚的TiO?薄膜，发现诱导产生的针孔仅对器件性能造成轻微影响。这表明ESL中直径约10纳米的微小针孔实际上不会损害器件性能，在某种程度上甚至能提升性能?？赡茉蛟谟谟行蚪峁怪械南琳紫蹲柚沽烁祁芽缶逍纬赏ㄍ撞鉌TO基底的互联通路。但对于超?。ㄔ?0纳米）多孔层，FTO层未被ESL完全覆盖的表面会导致器件性能进一步恶化。
关键词： 电子选择性层、针孔、钙钛矿太阳能电池、浸涂法、蒸发诱导自组装、介孔二氧化钛
更新于2025-09-16 10:30:52
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通过改变电子和空穴传输层对钙钛矿太阳能电池效率分析的比较
摘要： 甲胺铅卤钙钛矿作为太阳能器件中的光捕获材料，因其制备工艺简便且具有较高的光伏效率而成为新兴且有前景的材料。通常，钙钛矿太阳能电池由钙钛矿吸光层夹在电子传输层（ETLs）和空穴传输层（HTLs）之间的结构组成。本文报道了四种钙钛矿（CH3NH3PbBr3）太阳能电池的制备，分别在有无电子传输层（二氧化钛（TiO2））和空穴传输层（2,2',7,7'-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴（Spiro-OMeTAD））的条件下制备。对有无电子和空穴传输层的制备电池进行了效率对比分析。所有层均采用旋涂法沉积。对所有样品进行了XRD、SEM、UV及IV测量等不同分析?；竦昧?3.8%的最大功率转换效率。
关键词： 无空穴传输材料、介孔二氧化钛、钙钛矿太阳能电池、光伏技术
更新于2025-09-12 10:27:22
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利用等离子体金@铂@金核壳纳米粒子提升钙钛矿太阳能电池的光伏性能
摘要： 通过化学还原法合成的Au@Pt@Au核壳纳米粒子被用于提升以碳膜为对电极且无空穴传输层的钙钛矿太阳能电池（PSCs）的光电性能。经过一系列实验优化后，这些纳米粒子因其局域表面等离子体共振和散射效应展现出优异的光电特性。当PSC器件中添加1 wt.%的Au@Pt@Au核壳纳米粒子时效率最高——这归因于该纳米粒子独特结构带来的显著光捕获与利用能力。含最优含量等离子体纳米粒子（1 wt.%）的PSCs功率转换效率较普通PSCs提升8.1%（从12.4%增至13.4%），其短路电流密度也提高5.4%（从20.5 mA·cm?2升至21.6 mA·cm?2），开路电压基本保持不变。但当介孔TiO2层中Au@Pt@Au核壳纳米粒子含量继续增加时，由于电子-空穴复合加剧及电子传输路径减少，器件光伏参数呈现下降趋势。
关键词： 钙钛矿太阳能电池，金@铂@金核壳纳米粒子，介孔二氧化钛
更新于2025-09-11 14:15:04
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具有可控相结的均匀有序介孔二氧化钛微球的合成及其在高效太阳能水分解中的应用
摘要： 作为基准光催化剂，商用P25-TiO?已被广泛应用于各类光催化领域。然而其低比表面积和较差的多孔结构严重限制了性能发挥。本研究通过配位介导自组装法，成功合成了具有可控锐钛矿/金红石相结和径向取向介孔的均匀有序介孔TiO?微球（记为Meso-TiO?-X，X代表微球中金红石相占比）。通过调节盐酸浓度可便捷调控产物微球的锐钛矿/金红石比例（金红石占比：0-100%）。典型产物Meso-TiO?-25微球与商用P25具有相近的相比例，但其比表面积（78.6 m2/g）和孔容（0.39 cm3/g）均优于商用P25。作为光催化剂用于产氢时，Meso-TiO?-25在AM 1.5G全光谱和可见光（λ>400 nm）照射下分别展现出显著高于商用P25的太阳能驱动产氢速率。这种配位介导自组装方法为高性能介孔光催化剂的设计合成开辟了新途径。
关键词： 水分解、介孔二氧化钛、相结、自组装、光催化
更新于2025-09-09 09:28:46
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介孔TiO2的合成、表征与光催化性能研究
摘要： 采用EO-PO型聚醚P123为模板剂，通过蒸发诱导自组装法制备了介孔TiO?纳米颗粒。利用小角X射线衍射、广角X射线衍射、高分辨透射电镜和N?等温吸附-脱附等技术对合成样品的微观结构与形貌进行表征。结果表明：该介孔TiO?属于锐钛矿相，晶粒尺寸为20-30 nm；以P123为模板制备的样品平均孔径分布为11.54 nm，比表面积为84.83 m2/g，孔容为0.234 cm3/g。所制介孔TiO?在紫外光照射90分钟分解甲醛时表现出高达93.6%的光催化活性。本研究为介孔TiO?的制备提供了基础实验流程，在改善室内空气质量的应用方面具有广阔前景。
关键词： 光催化、蒸发诱导自组装、介孔二氧化钛、甲醛
更新于2025-09-04 15:30:14