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基于石墨烯/氧化镉纳米复合材料的室温电阻式液化石油气传感器
摘要: 作者描述了一种基于CdO/石墨烯纳米复合材料的高灵敏度、室温工作、柔性透明LPG传感器。石墨烯可防止CdO团聚,增大比表面积并作为气敏材料。场发射扫描电镜(FESEM)图像显示CdO纳米颗粒均匀分布于石墨烯表面。该CdO/石墨烯复合材料以薄膜形式沉积在叉指电极(IDEs)上,随后采用四探针技术对液化石油气(LPG)进行化学电阻式传感检测。接触LPG后电阻率显著下降,恒定偏压0.5V条件下进行电阻测量。CdO/石墨烯(1wt.%)型传感器在27°C时对600ppm LPG表现出灵敏响应,该传感器具有高度选择性,在室温下对低浓度LPG也保持稳定且灵敏的检测特性。
关键词: 气体传感器、氧化镉、液化石油气、石墨烯、柔性
更新于2025-09-23 15:23:52
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直接浸渍法制备的CdO-TiO2纳米管增强光电化学性能
摘要: 采用直接浸渍法制备了一系列CdO-TiO2纳米管。通过优化的两步阳极氧化工艺制得自组装TiO2纳米管。利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)和光电化学(PEC)测试对CdO-TiO2纳米管的形貌、结晶度、元素组成及光电化学性能进行了表征。在较低Cd(NO3)2浓度下,TiO2纳米管表面未形成明显CdO晶粒,但EDS和XPS测试显示CdO掺杂量随Cd(NO3)2浓度增加而提高。当Cd(NO3)2前驱体浓度较高(800 mM)时,可清晰观察到TiO2纳米管表面形成颗粒团簇和纳米晶体,样品XRD图谱出现CdTiO3特征衍射峰。同时Ti 2p XPS谱呈现约0.3 eV的明显偏移,这归因于晶格结构变化。掺杂后观察到平带电位(Vfb)负向移动及载流子密度降低。计算得出CdO-TiO2纳米管的最大入射光子-电荷载流子转换效率(IPCE)达10.16%,显著高于纯TiO2纳米管。
关键词: 氧化镉,光电化学,浸渍-煅烧法,二氧化钛纳米管
更新于2025-09-23 15:23:52
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通过镉-六亚甲基四胺配合物热分解制备氧化镉纳米颗粒
摘要: 通过前驱体配合物的热分解制备了氧化镉纳米颗粒。一种简单且经济高效的室温合成技术可在乙醇中由六亚甲基四胺和硝酸镉制备该前驱体配合物。经元素分析、质谱、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和热重分析表征的前驱体,其组成为[{Cd(HMTA)(NO3)2(H2O)2}n]。将该前驱体在500oC下煅烧2小时,所得氧化镉纳米颗粒通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、氮气吸附与物理吸附以及选区电子衍射(SAED)进行表征。XRD显示所得氧化镉为纯净的晶体结构。所获颗粒呈立方形态且具有介孔特性。
关键词: 热分解、六亚甲基四胺、纳米粒子、氧化镉
更新于2025-09-23 15:22:29
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通过Nd:YAG脉冲激光烧蚀将纳米结构金属氧化物(CdO、Al2O3、Cu2O)嵌入PVA对其光学和结构特性的影响
摘要: 通过一步绿色法——纳米秒Nd:YAG脉冲激光液相烧蚀技术(PLAL),将纳米结构金属氧化物(CdO、Al2O3和Cu2O)嵌入聚乙烯醇(PVA)薄膜,显著提升了其理化性能。该工艺通过高能脉冲激光聚焦烧蚀浸没于PVA溶液中的金属靶材(镉、铜和铝)实现。采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、紫外-可见光谱、光致发光(PL)、扫描电镜(SEM)及能谱分析(EDX)等技术,对比研究了掺杂前后薄膜的结构、光学特性和形貌变化。结构分析显示XRD图谱表明CdO、Al2O3和Cu2O纳米颗粒在PVA链中分散度降低;光学研究表明PVA链与各金属氧化物纳米颗粒相互作用引发结构修饰,通过Tauc方程计算得Cd、Al、Cu氧化物的光学带隙值(Eg)分别为2.33、3.63和3.54 eV,与既有研究吻合,光致发光光谱显示掺杂后发射强度减弱;形貌观测中FE-SEM图像呈现金属氧化物在PVA聚合物中呈球形均匀分布;EDX元素定性半定量分析证实金属氧化物成功嵌入PVA结构。本研究为通过掺杂不同纳米结构金属氧化物制备多功能PVA材料开辟了新途径。
关键词: 激光烧蚀、氧化铝、Nd:YAG、金属氧化物、纳秒、聚乙烯醇、纳米材料、氧化镉、氧化亚铜
更新于2025-09-16 10:30:52
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还原氧化石墨烯修饰的纳米片组装ZnO/CdO结用于二氧化氮检测
摘要: 采用一步水热法制备了还原氧化石墨烯(rGO)修饰的ZnO/CdO异质结三元复合材料。通过XRD、拉曼、SEM、TEM、XPS和紫外-可见光谱对复合材料的形貌、结构和组成进行了表征。传感实验数据表明,ZnO/CdO/rGO(1.0 wt%)复合材料对ppm级NO2的最高响应分别是纯ZnO和ZnO/CdO结的8倍和2倍。该复合材料在125°C工作温度下不仅表现出快速的响应和恢复时间、高灵敏度,还展现出优异的稳定性和重复性。研究还详细讨论了传感机理,气体传感性能的提升归因于ZnO/CdO异质结的形成和高导电性rGO的修饰。在0.4-2.4 ppm NO2范围内,灵敏度对数呈现良好线性关系,表明该复合材料基传感器可用于低浓度NO2的定量检测。
关键词: 石墨烯、二氧化氮、还原氧化石墨烯、氧化锌/氧化镉、气体传感器
更新于2025-09-16 10:30:52
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掺杂(锑、锡、硒)对p-Si/CdO薄膜太阳能电池性能的提升
摘要: 未掺杂及(锡、锑、硒)掺杂的氧化镉(CdO)薄膜(500纳米)被制备。(镉)薄膜在10^-5毫巴真空条件下沉积于硅片和玻璃基底上。473K热氧化将镉薄膜转化为n型氧化镉,并与p型硅构成异质结结构。本研究揭示了玻璃基底掺杂CdO的结构、电学及光学特性。X射线衍射分析表明薄膜呈多晶结构。原子力显微镜结果显示,不同掺杂原子(Sn、Sb、Se)的CdO薄膜晶粒尺寸存在差异。紫外-可见光谱分析显示纯膜及掺杂膜的带隙值范围为(2.1-1.6电子伏特)。当添加0.5wt%杂质(Sn、Sb、Se)时,CdO薄膜带隙值减小。0.5wt%(Sn、Sb、Se)掺杂样品在300-1100纳米波长范围呈现光吸收特性。通过I-V测试(有无光照条件)研究了不同掺杂原子p-Si/n-CdO异质结的电学特性,所有样品的光伏参数(短路电流密度Jsc、开路电压Voc、填充因子FF、转换效率η)均被测定。
关键词: 太阳能电池,薄膜,n-氧化镉/p-硅,异质结
更新于2025-09-12 10:27:22
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过渡金属氧化物半导体CdO-ZnO纳米复合材料的结构、光学及电学性能研究及其在水污染物去除中的有效作用
摘要: 在这个科技时代,随着技术的使用和发展不断增长,我们在饮用水和日常用水中都遭遇了严重的污染后果。氧化镉和氧化锌(CdO-ZnO)的纳米复合材料具有从水中分离污染物的特性。采用常规水热法,从其相应的金属醋酸二水合物和氢氧化钠制备CdO-ZnO纳米复合材料。通过电子束衍射技术进行的结构和形貌分析揭示了所合成颗粒形成独特的具有球形形貌的纳米棒。采用Williamson-Hall方法测定晶粒尺寸和晶格应变。傅里叶变换红外(FTIR)光谱进一步证实了材料化学键的伸缩和振动。通过紫外-可见吸收光谱研究了材料内部的电子跃迁,测得能隙为3.99 eV。在50 Hz至5 MHz的频率范围内对CdO-ZnO纳米复合材料的温度依赖性电学性能进行了全面研究。研究表明,该复合材料在紫外线光子照射下具有较高的光催化性能。高光催化活性源于ZnO有效捕获CdO中光生电子而产生的超氧自由基O2?。
关键词: 氧化锌,威廉姆森-霍尔法,光催化活性,氧化镉,电子束衍射
更新于2025-09-10 09:29:36
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CdO/MgO和CdO/Al?O?界面的原子结构复杂性
摘要: 我们报道了CdO薄膜在(001)面MgO和(0001)面Al2O3衬底上的界面结构。通过像差校正扫描透射电子显微镜观察发现,(001)面CdO与(001)面MgO的外延生长存在超过10%的晶格失配,并形成高密度界面失配位错。结合分子动力学模拟表明,在CdO与MgO构成的超薄异质结构(<3 nm)中,位错应变场会形成并相互重叠。在c面Al2O3衬底上,CdO沿[025]晶向生长,我们发现由于蓝宝石表面对称性作用形成了三种旋转变体。这些结果为岩盐结构氧化物的外延生长提供了重要见解。
关键词: 氧化镉,外延生长,氧化铝,扫描透射电子显微镜,分子动力学模拟,氧化镁,界面结构
更新于2025-09-09 09:28:46
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葡萄糖醛酸封端的CdO和CdS纳米粒子的合成与表征
摘要: 已采用多种稳定剂制备了不同用途的氧化镉和硫化镉纳米颗粒,其中葡糖醛酸被用作CdS和CdO纳米颗粒的包覆剂。这些纳米颗粒通过醋酸镉与硫代乙酰胺反应制备CdS,以及氯化镉与强碱反应制备CdO获得。所得CdO和CdS纳米颗粒通过显微技术与光谱技术的组合进行了形貌、尺寸及结晶度的表征。葡糖醛酸包覆的CdS和CdO纳米颗粒显示出吸收带边蓝移,且发射峰红移于带边。所获颗粒具有良好的结晶度,呈球形且具有较窄的尺寸分布。
关键词: 硫化镉,氧化镉,纳米粒子,硫代乙酰胺,葡糖醛酸
更新于2025-09-04 15:30:14