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oe1(光电查) - 科学论文

11 条数据
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  • 铋-二氧化钛纳米复合材料在工业废水处理中的可重复使用性及光催化活性

    摘要： 本研究采用铋-二氧化钛纳米管（Bi-TNT）复合材料处理工业废水。通过两步法和一步法阳极氧化工艺合成Bi-TNT，利用X射线衍射、场发射扫描电子显微镜、紫外-可见漫反射光谱、能谱仪和X射线光电子能谱对所得复合材料进行分析。针对两步法Bi-TNT复合材料，研究了不同铋沉积时间、铋浓度及铋沉积电压对光降解效率的影响；针对一步法Bi-TNT复合材料，则考察了不同阳极氧化电压、氧化时间及铋浓度的影响。首先确定了两步法和一步法Bi-TNT催化剂的最佳合成条件，随后采用这些优化条件处理韩国板屋-始华工业园区采集的工业废水。在可见光条件下，两步法和一步法Bi-TNT复合材料的催化活性分别是纯TNT的2.0倍和2.5倍。催化剂循环使用实验表明，由于铋耦合与纳米管形成同步发生，一步法制备的复合材料具有更高的效率和稳定性。

    关键词： 回收利用、两步法和一步法、可见光、污染物降解、Bi-TiO2复合材料

    更新于2025-11-21 11:01:37

  • 光伏组件的可靠性与生态影响 || 薄膜光伏中使用的有毒材料及其对环境的影响

    摘要： 光伏产业已被证明是一种增长迅速且优势显著的能源来源，因其具有可再生、可持续、可靠和清洁的特点。在材料使用和生产流程方面已取得重大改进，以降低成本并避免某些有害材料可能引发的问题。然而，一些健康与环境挑战仍然存在，必须克服这些挑战才能使该技术成为真正的清洁能源。本章概述了薄膜技术与制造过程中使用有毒材料和化学品相关的重大环境影响，总结了铜铟镓硒（CIS/CIGS）、碲化镉（CdTe）和非晶硅（a-Si）等部分薄膜技术相关的环境、健康与安全问题，旨在研究制造过程中化学蒸汽吸入及意外泄漏导致的微量元素环境释放对人类和动物健康的潜在影响，并提供预防某些环境问题的可行方案。

    关键词： 废物最小化、回收利用、环境影响、薄膜技术、危险材料、有毒化学品、制造工艺

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 从回收角度评估LED灯的组件和材料

    摘要： LED灯已占领通用照明市场。这一新产品将产生大量电子垃圾，需要研究其正确管理方式，尤其是回收方案。本研究对所有管状和球形LED灯组件（灯壳、LED芯片、印刷电路板和LED?？椋┙辛瞬牧媳碚鳌Ｍü斯げ鸾夂?，采用红外光谱（FTIR）分析聚合物，利用X射线荧光（XRF）和酸浸提-ICP-OES联用技术分析金属成分。作为首次对LED灯组件进行分离与表征的创新研究，该成果能更精准解析灯具内不同材料的分布情况，这对提升回收效率至关重要。例如：从LED中具有回收价值的镓元素，在印刷电路板中的含量更高。研究还分析了材料回收率与经济价值，并与天然矿石浓度进行对比，从而确定了目标组件与材料及各组件的回收方案。LED灯含有比天然矿石浓度更高的有价值材料，如金、银、铜、铝、锡和镓。若实施回收，管状灯和球形灯每吨可分别实现2405.99美元和2595.02美元的经济收益。其中金被证实为最具价值的材料，而LED芯片则是LED灯中最具价值的组件。

    关键词： 回收利用、LED灯、镓、WEEE（废弃电子电气设备）、金、材料表征

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 使用回收透明导电基板制造的高性能有机太阳能电池

    摘要： 有机太阳能电池（OSC）的功率转换效率（PCE）近年来持续提升，但这些新兴光伏器件仍存在使用寿命较短的问题。为促进循环经济并减少昂贵的电子材料浪费，我们探索通过系列溶剂依次超声处理后热退火的方法，从非富勒烯OSC中回收耐用的氧化锌包覆氧化铟锡（ITO/ZnO）。采用适当的清洗流程后，回收的ITO/ZnO基底可获得8.65%的PCE，与新鲜制备基底（8.73%）相当。研究还发现异丙醇会逐步去除氧化锌层，因此在同一基底多次连续回收时应避免使用。经10次回收实验显示：含异丙醇与不含异丙醇处理的ITO/ZnO基底分别获得5.14%和7.93%的PCE。通过优化回收流程，我们提出了一种简单策略，可显著延长有机电子设备中透明电极基底的使用寿命，并减少电子工业废弃物产生量。

    关键词： 回收利用、氧化锌、PBDB-T、有机电子学、非富勒烯受体

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 以LED户外灯具为循环经济解决方案的本地尺度生命周期评估案例研究

    摘要： 用高光效、长寿命的LED设备取代放电灯灯具，已成为全球在推动逐步替代政策下的现实。该制造行业高度关注研发在制造、运输过程及报废处置（减少温室气体排放、有毒或有害成分等）中具有低环境影响的新型灯具。生命周期评估（LCA）是广泛应用的工具，用于提供任何产品、系统或服务生命周期各阶段环境影响的质与量信息。本文包含某中小企业制造的选定LED路灯灯具LCA分析的所有阶段，其报废场景为填埋处置。第二阶段则寻求对最具显著元素的再利用方案以改善当地经济。结果按ISO 14040标准分类排序。

    关键词： LED照明、路灯废弃物、生命周期评估、回收利用、循环经济

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 光伏电站材料与组件的生态能量生命周期评估

    摘要： 在将太阳辐射转化为电能的过程中，光伏装置不会向环境排放有害化合物。然而，其元件的生产阶段和用后管理需要大量能源和材料。因此，本文旨在基于生命周期评估（LCA）方法对光伏电站材料和组件进行生态能源生命周期分析。研究对象是位于波兰的一座1兆瓦光伏电站。采用Eco-indicator 99、CED和IPCC作为计算程序。在分析的电站元件中，使用后存放在垃圾填埋场的光伏面板的生命周期对环境的负面影响最大（能源、材料和二氧化碳排放需求最高）。在电站材料中，对健康和环境质量危害最大的包括：银、镍、铜、PA6、铅和镉。使用回收流程可减少大多数材料和元件在整个生命周期中对环境的负面影响。根据研究结果，提出了光伏电站材料和元件环保用后管理的指导方针。

    关键词： 回收利用、光伏板、累积能源需求（CED）、生命周期评估（LCA）、政府间气候变化专门委员会（IPCC）、垃圾填埋场、生态指标99（Eco-indicator 99）

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 利用光伏技术中的硅锯末废料合成、表征Mg2(Si,Sn,Ge)材料及其热电性能

    摘要： 如今，光伏产业硅废料的回收利用日益受到关注，因为在硅片切割过程中超过50%的高纯度材料会以硅切屑形式损耗。目前业界正开发利用此类硅切屑的多种硅基应用方案，以期降低成本并显著提升环保效益。热电器件通过制备高效硅化物进行发电，能有效推动这一回收途径。本研究采用光伏切割废料衍生的硅切屑制备了铋掺杂Mg2(Si,Sn,Ge)材料，系统研究了不同铋浓度对热电性能的影响，在800K温度下实现了1.1的高优值系数。此外还开展了全面的微观结构与力学性能表征（包括形貌分析、物相鉴定、硬度及压痕模量测定）。这些与纯硅(>99.9%)制备材料对比评估的结果，是首次针对Mg2(Si,Sn,Ge)体系公开报道。

    关键词： 硅化镁、热电优值、机械/结构性能、多相、硅、回收利用

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 电子垃圾变废为宝：转化为表面增强拉曼散射的等离激元纳米结构

    摘要： 我们首次报道了一种简单的一步法回收工艺，将电子废弃物（e-waste）的主要成分——废旧电池转化为具有附加值的荧光纳米材料——碳量子点（CQDs）。通过系统表征这些电子废弃物衍生碳量子点（eW-CQDs）的光学特性（包括吸收、光致发光、量子产率和发射寿命），并采用高分辨透射电镜、选区电子衍射和X射线衍射确定其形貌，同时利用拉曼光谱证实其碳质结构。为拓展应用范围，我们通过一步化学还原策略将这些eW-CQDs用于制备等离激元纳米结构（eW-Au@CQDs）。进一步测试表明，虽然eW-CQDs不适合作为表面增强拉曼（SERS）基底，但当eW-Au@CQDs沉积在金修饰的丝网印刷碳电极（SPE）上时，能产生强烈的亚甲基蓝（MB，模型染料及拉曼报告分子）SERS信号。经优化后，这类eW-Au@CQDs修饰的SPE有望应用于基于SERS的传感检测。本研究展示了一种将废旧电池等电子废弃物转化为具有广泛应用潜力的高附加值产品的可持续新途径。

    关键词： 电子垃圾、废电池、回收利用、表面增强拉曼散射、碳量子点、亚甲蓝

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 全废料混合复合材料——利用废弃硅光伏组件

    摘要： 如今，全球变暖、能源问题及环境关切已迫使能源生产相关方寻求新的低碳解决方案。光伏技术作为可再生能源，为从传统化石燃料向可再生能源经济转型提供了具有竞争力的途径。硅基光伏（Si-PV）占据了可再生能源系统（RES）的最大市场份额。过去二十年间，已安装的可再生能源系统迅速增长，但在使用寿命结束后将被废弃。因此，可再生能源系统安装量的持续增加因其对环境的影响——尤其是其所含宝贵资源——引发了全球关注。然而，目前尚未解决可再生能源废料的合理管理问题。本文是在先前聚焦硅基光伏回收研究的基础上进行拓展，开发全废料混合复合材料。本研究探讨了硅基光伏特性对混合复合材料力学性能和耐水稳定性的影响。通过嵌入不同粒径的硅基光伏废料制备的混合复合材料，在浸水前后分别测试了其机械强度、界面粘附力、结晶度及扫描电镜（SEM）分析下的微观形貌。结果表明，与筛分处理的复合材料相比，此类硅基光伏复合材料即使经过长期浸水仍表现出更优性能。因此无需筛分硅基光伏粉末即可开发高含量硅基光伏混合复合材料。此外，这些全废料混合复合材料可作为铺路板或户外防护屏障使用。

    关键词： 硅光伏组件、水稳定性、全废料混合复合材料、界面粘附性、回收利用、机械性能

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 纳米多孔金电极的循环利用以降低钙钛矿太阳能电池的制造成本

    摘要： 采用金属电极的钙钛矿太阳能电池（PSCs）因其高效率、低制备温度和低成本潜力，被视为下一代光伏器件的有力候选。然而，金属接触电极复杂且严苛的热沉积工艺仍是缩短商用PSCs能量回收周期的挑战——接触电极的一次性使用既浪费有限资源又污染环境。本研究通过简易干法转移工艺制备纳米多孔金膜电极，替代PSCs中热蒸镀金电极。搭载该电极的PSCs实现了19.0%的高光电转换效率（PCE）。该电极可循环使用12次以上，进一步降低PSCs制备成本与贵金属消耗，并防止环境污染。当应用于柔性PSCs时，在经历1000次严苛弯曲测试后仍保持17.3%的转换效率和≈98.5%的优异弯曲耐久性。纳米级孔隙结构及其抑制裂纹产生与扩展的特性，使该电极具备可循环利用特性并实现卓越的弯曲耐久性。

    关键词： 降低制造成本、纳米多孔金薄膜、弯曲耐久性、钙钛矿太阳能电池、回收利用

    更新于2025-09-16 10:30:52