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oe1(光电查) - 科学论文

11 条数据
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  • 通过溶剂驱动的形状可控晶体生长的溶胶-凝胶合成法调控氧化锌纳米结构的带隙

    摘要： 本文提出一种可靠的溶胶-凝胶方法，通过结合ZnO纳米晶形成与溶剂驱动的低形状控制晶体生长过程，在温和温度下制备出高度有序的ZnO纳米结构。ZnO纳米晶溶胶的晶体生长表现出显著的溶剂依赖性形貌调控，可分别形成纳米棒、纳米颗粒或纳米片层。溶剂热过程与溶剂极性共同促进形状可控的晶体生长，强化了溶剂选择性吸附于晶体晶面并控制纳米结构最终形貌的核心机理。XRD图谱与XPS光谱证实了溶剂选择性吸附晶面的概念，该作用导致不同ZnO形貌的生成。光学吸收峰位从初始前驱体溶液的332 nm迁移至ZnO纳米晶溶胶的347 nm，最终至ZnO纳米棒的375 nm，这一渐变过程证实了纳米晶向维度化纳米结构的逐步生长与熟化。研究发现，基于不同溶剂体系制备的ZnO纳米结构其工程化光学带隙范围为3.10-3.37 eV，实验XRD谱图计算的理论带隙值与紫外-可见光谱获得的ZnO纳米结构光学带隙范围相符。以DMF为溶剂旋涂制备的ZnO纳米棒薄膜表现出1.14×10?3 S cm?1的电导率，较苯二酚体系中形成的ZnO纳米颗粒及ZnO溶胶的电导率提升近一个数量级。本研究所展示的基于水相湿化学合成工艺实现纳米尺度ZnO带隙与电学性能调控的方法具有简便、通用且环境友好的特点，可推广应用于制备其他具有形状可控形貌与光电特性的带隙工程金属氧化物纳米结构。

    关键词： 电导率、氧化锌纳米结构、光学带隙、形貌可控晶体生长、溶胶-凝胶合成法

    更新于2025-11-19 16:56:42

  • 纳米金属氟化物的氟解溶胶-凝胶合成：获取光学应用新材料

    摘要： 本文综述了氟溶胶-凝胶合成法在光学材料领域的广泛应用潜力?；谀擅捉鹗舴锏姆芙?凝胶合成技术，现已制得具有优异光学性能的复合氟金属酸盐溶胶（其性能优于已知的传统二元金属氟化物，如氟化镁、氟化钙或氟化锶）。研究报道了通式为MgxAlFy的透明氟铝酸镁溶胶及氟钙钛矿[K1?xNax]MgF3的合成方法，并系统阐述了由氟化镁、氟化钙、MgxAlFy和[K1?xNax]MgF3溶胶制备的增透膜及其相关特性。特别指出，较重的碱土金属氟化物与立方晶系结构的氟钙钛矿是稀土(RE)金属的理想载体。因此第二章重点论述了基于稀土掺杂碱土金属氟化物及[K1?xNax]MgF3相的发光体系合成方法与性能特征。

    关键词： 纳米金属氟化物、减反射涂层、溶胶-凝胶合成法、发光材料

    更新于2025-09-24 05:35:30

  • 用于染料敏化太阳能电池的新型KFeO<sub>2</sub>纳米颗粒

    摘要： 用于染料敏化太阳能电池的新型KFeO2纳米颗粒。太阳能是一种清洁环保的能源，能够满足日益增长的能源需求。当前太阳能发展趋势表明，相较于硅材料，因其低成本生产、简便合成方法、无毒特性、环境友好性及可降解性，钙钛矿型材料正受到更多关注。本研究采用化学法合成了钙钛矿型KFeO2纳米颗粒，并将其作为光阳极材料应用于染料敏化太阳能电池(DSSC)。系统研究了KFeO2纳米颗粒的结构、形貌、光学及光伏性能。透射电镜(TEM)显示该纳米颗粒呈球形形貌，粒径为12 nm。X射线衍射(XRD)的Rietveld精修结果表明其具有正交晶系Pbca空间群结构。光学测试显示其带隙位于可见光区(1.88 eV)。采用该纳米颗粒制备的DSSC器件参数为：开路电压(VOC)0.84 V、短路电流密度(JSC)4.72 mA/cm2、填充因子(FF)64%、光电转换效率2.54%。研究发现该器件在45天后效率衰减至2.27%。

    关键词： 染料敏化太阳能材料、KFeO2、溶胶-凝胶合成法、纳米颗粒

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 光催化剂的性能取决于混合物的配比。

    摘要： 光催化剂利用光能驱动化学反应，在燃料电池到水修复等诸多领域都有应用。提升二氧化钛（TiO2）光催化剂性能的方法多种多样：采用催化剂载体材料可提高光敏化速率并助力分解有机污染物；通过掺杂或共掺杂其他原子则能扩展其吸收范围。由于金属掺杂原子若渗入环境会对水处理造成问题，非金属掺杂剂（如氮N）被视为更安全的选择。南非大学研究人员综合运用这两种策略，在碳纳米管（CNT）载体上制备了氮掺杂TiO2光催化剂，并系统比较了不同合成路径的效果。Edward N. Nxumalo团队发现，采用水热法与溶胶-凝胶法这两种不同合成路径，会产生具有显著差异特性和性能的光催化剂。

    关键词： 碳纳米管、水热合成法、溶胶-凝胶合成法、氮掺杂、光催化剂、二氧化钛

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 溶胶-凝胶法合成的钪掺杂氧化锆纳米晶体中立方相的稳定化

    摘要： 报道了一种通过溶胶-凝胶法在室温下合成掺杂钪的氧化锆纳米晶的新方法。采用标准结构分析方法对所得产物的结构进行了检测。随着钪浓度的增加，ZrO2-Sc2O3纳米晶的晶体相从单斜相转变为四方相和立方相。重点强调了在10 mol%出现并在16 mol% Sc2O3浓度下细化的立方相的重要性。测量了产物的紫外-可见吸收光谱，并根据基本吸收边评估了其带隙。计算得出立方相的带隙值为5.65 eV。

    关键词： 掺杂钪的氧化锆纳米晶体、紫外 - 可见光谱、溶胶 - 凝胶合成法、立方相的稳定化

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 工艺参数对掺铜Ca12Al14O33非晶柠檬酸盐溶胶-凝胶合成的影响

    摘要： Ca12Al14O33（C12A7）因其可作为阴离子源的特性，以及随加工过程从宽禁带绝缘体转变为导电氧化物材料的能力，成为一种高性能材料。研究表明，对C12A7进行约1摩尔%的阳离子掺杂会显著影响其物理性质。其中铜元素能提升催化效率并大幅改变电子结构。非晶柠檬酸盐溶胶-凝胶合成技术因能实现阳离子均匀分散及精准控制晶粒尺寸，被广泛用于制备掺杂C12A7材料。该技术的有效性依赖于：阳离子柠檬酸盐物种形成均匀柠檬酸盐树脂、阳离子柠檬酸盐物种均匀分解，以及目标相的均匀结晶。本报告通过理论络合图计算确定了Cu-C12A7体系中柠檬酸盐树脂形成的最佳pH值，采用高温X射线衍射和热重分析表征了树脂分解与结晶动力学。理论计算得出柠檬酸盐树脂均匀性的最佳pH范围为3至6，实验表征显示将pH从<1提升至4可实现Cu-C12A7相纯度提升，使晶粒尺寸减小30%，并抑制CaCO3生成从而将合成温度从约900°C降至840°C。本报告揭示了溶胶-凝胶溶液化学的重要性，以及XRD分析与微观结构分析相互印证的必要性。

    关键词： C12A7，柠檬酸盐溶胶-凝胶合成法，掺杂合成，Ca12Al14O33，原位X射线衍射

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 用于透明陶瓷的ZnAl2O4粉体的溶胶-凝胶合成与表征

    摘要： 研究了以金属醇盐和醋酸盐为原料的ZnAl2O4陶瓷粉末的溶胶-凝胶合成法，以及热压ZnAl2O4试样的微观结构和硬度。通过异丙醇铝的醇溶液水解并加入醋酸锌水溶液，随后进行热处理制备ZnAl2O4粉末?？疾炝薢nAl2O4前驱体的热演化过程，研究了煅烧温度对ZnAl2O4粉末形貌和比表面积的影响。成功采用添加1wt% ZnF2作为烧结助剂的热压工艺，将所得粉末烧结成高透明陶瓷。ZnAl2O4陶瓷（1mm厚度）在可见光区的直线透过率达到80%，在5μm处达到85%；维氏硬度为11.6 GPa。

    关键词： 透明陶瓷、粉末、溶胶-凝胶合成法、ZnAl2O4

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • [聚合物与聚合物复合材料：参考系列] 功能性聚合物 || 有机-无机杂化材料及其应用

    摘要： 有机-无机复合材料不仅提供了新的替代材料，还展现出一类具有新颖、惊人特性的材料，其性能可针对特定应用进行定制。这类材料通过宏观尺度上形态或组成不同的两种或多种材料组合而成?；逵胩盍鲜歉春喜牧系牧礁霾豢苫蛉钡淖槌刹糠?。本章讨论了有机-无机复合材料的合成路线（即溶胶-凝胶法、共混法和乳液聚合法）、分类及其作为离子选择性膜电极的应用。离子选择性电极为重金属离子检测提供了简单、可靠、低成本的原位检测方法。杂化材料领域前景广阔且充满潜力，有待进一步探索提升其应用的新可能。

    关键词： 选择性、溶胶-凝胶合成法、复合材料、离子选择性膜电极

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 水在单硅酸钇溶胶-凝胶合成中的作用

    摘要： 单硅酸钇（YMS）是一种环境障涂层候选材料。它属于线型化合物，其合成需要对原料进行严格的化学计量控制。本研究采用溶胶-凝胶法制备YMS，以氧化钇和正硅酸四乙酯（TEOS）为前驱体。通过改变水与乙醇的比例来研究水在形成纯相YMS过程中的作用。合成过程中二次相的形成归因于TEOS与水在乙醇存在下的复杂相互作用。研究发现，在涉及二氧化硅的水性溶胶-凝胶过程中，水和乙醇的作用远不止作为溶剂存在。这些结果有助于确定合成纯相单硅酸钇的适宜溶胶-凝胶参数。

    关键词： 环境屏障涂层（EBC）、溶胶-凝胶合成法、单硅酸钇（YMS）

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 聚乙二醇和丙基三甲氧基硅烷对溶胶-凝胶法合成氧化锌纳米粒子结构与光学性能的影响

    摘要： 氧化锌纳米颗粒（ZnO NPs）通过溶胶-凝胶法制备，以聚乙二醇（PEG-400）作为表面活性剂、丙基三甲氧基硅烷（PTMS）作为封端剂。表面改性采用原位工艺完成。通过威廉姆森-霍尔图（W&H）假设均匀变形模型（UDM）和均匀应力变形模型，并利用尺寸与应变图法（SSP）计算了应变和应力等物理参数。结果表明：由谢乐公式、（W&H）、（UDM）、（SSP）估算的晶粒尺寸与DSL法估算的颗粒尺寸相互关联，证实了本实验ZnO NPs具有小尺寸和各向同性特征。傅里叶变换红外光谱显示PEG-400和PTMS可吸附于ZnO NPs表面。蓝光波段490 nm处的特征发射峰及436 cm-1处的E2（高）模均证实ZnO NPs存在氧空位缺陷。

    关键词： 丙基三甲氧基硅烷，溶胶-凝胶合成法，氧化锌，纳米颗粒，聚乙二醇400，X射线衍射

    更新于2025-09-09 09:28:46