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掺杂CePd纳米颗粒的碳纳米纤维作为染料敏化太阳能电池的高效对电极
摘要： 本研究采用低成本且用途广泛的静电纺丝技术制备了掺杂铈-钯（CePd）的碳纳米纤维（CNFs），并成功将其作为对电极用于组装染料敏化太阳能电池（DSSCs）。通过X射线衍射仪（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、场发射扫描电子显微镜（FESEM）和透射电子显微镜（TEM）等物化表征技术证实了Ce与Pd纳米颗粒成功掺杂于碳纳米纤维中。循环伏安法研究表明，CePd掺杂CNFs对碘氧化还原电对表现出良好的电催化活性。以CePd掺杂CNFs为对电极（CE）制备的DSSC获得了4.52%的应用级光电转换效率（PCE），开路电压（VOC）为0.739 V，短路电流密度（JSC）达11.42 mA/cm2，填充因子（FF）为0.54。初步结果表明，这种CePd掺杂CNFs基对电极是光电器件中具有应用前景且成本效益高的替代方案。
关键词： 合金纳米粒子，太阳能电池，电催化剂，循环伏安法，碳纳米纤维
更新于2025-09-23 15:23:52
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通过激光烧蚀快速合成金属及合金微/纳米粒子用于水处理
摘要： 一种名为"激光烧蚀制水法"(LATW)的通用技术被开发出来，可快速简便地合成金属及合金微/纳米颗粒，甚至高熵合金纳米颗粒(NPs)。通过让纳秒脉冲激光束穿过透明玻璃基底，在空气或接触水的条件下烧蚀其表面涂覆的金属薄膜，从而制备出含有微/纳米颗粒的胶体溶液。本研究分别采用10微米铜薄膜在空气中、10微米铜薄膜在水中、200纳米铜薄膜在水中以及200纳米金薄膜在水中的激光烧蚀方法，成功合成了铜微颗粒(MPs，平均直径=1.8微米)、含Cu2O纳米颗粒的铜微颗粒、Cu2O纳米颗粒以及金纳米颗粒(平均直径=9.5纳米)。通过调节双层薄膜的相对厚度比例，可控制双金属纳米颗粒的组成比例。此外，采用水中多层金属薄膜的激光烧蚀技术，还制备出了三元(Au-Ag-Cu)、四元(Au-Ag-Cu-Pt)和五元(Au-Ag-Cu-Pt-Ni)合金纳米颗粒。因此，LATW是一种能高效合成微颗粒、纳米颗粒及各类合金纳米颗粒的灵活技术。
关键词： 激光烧蚀、微粒、合金纳米粒子、纳米粒子、水
更新于2025-09-16 10:30:52
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双金属PtAu合金纳米颗粒集成g-C<sub>3</sub>N<sub>4</sub>杂化材料作为高效水制氢光催化剂
摘要： 本文报道了一种简便的溶剂热法合成金属（铂和金）及金属合金（铂金）纳米颗粒（NPs）与石墨相氮化碳（g-C3N4）复合材料的工艺，该材料可用于水分解应用。研究发现，不同比例的铂和金金属及金属合金NPs尺寸在3-5纳米范围内，并均匀分布在g-C3N4片层上。这些金属及金属合金NPs作为g-C3N4的助催化剂，通过增强光吸收和促进高效电荷分离，显著提升了氢气（H2）生成的光催化活性。合金组成对最大化光活性具有重要作用，其中优化的PtAu/g-C3N4样品实现了1009微摩尔每克每小时（μmol g-1 h-1）的产氢速率。研究进一步探究了优化后的PtAu合金NPs与g-C3N4复合体系在可见光辅助下的光催化产氢性能。该工作展示了一种坚固、稳定且易于合成的PtAu/g-C3N4杂化材料，作为通过水分解制氢的极具前景的光催化剂。
关键词： 合金纳米粒子、异质结构、g-C3N4、水分解、双金属、光电化学
更新于2025-09-04 15:30:14