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oe1(光电查) - 科学论文

49 条数据
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  • TiO2和ZnO纳米棒中的氧非化学计量比：对染料及Sb2S3敏化太阳能电池光伏性能的影响

    摘要： 通过水热法合成了金红石型TiO?（TiO?-NR）和ZnO（ZnO-NR）纳米棒结构材料。这些氧化物直接生长在氟掺杂SnO?包覆玻璃上，并在450°C空气（AA）和氢气（HA）氛围中退火3小时。详细的物相结构、光学及微观结构研究表明AA样品形成了稳定晶相，HA样品保持结构稳定。TiO?-NR和ZnO-NR光阳极分别呈现g值约1.99和1.95的EPR信号，证实存在氧空位（OV）相关缺陷。TiO?-NR-HA的EPR信号强于TiO?-NR-AA且ZnO-NR-AA中未检测到信号，表明氢化处理增加了缺陷浓度。这使得氢化处理的TiO?-NR-HA和ZnO-NR-HA光阳极在1太阳光照下的光电导率较AA样品提升两个数量级。染料敏化和Sb?S?敏化太阳能电池中，氢化ZnO-NR的光伏功率转换效率提升2-3倍，而TiO?-NR效率则降低一半。这种效率变化与界面阻抗的改变一致：染料或Sb?S?敏化的TiO?-NR-HA光阳极界面阻抗增大，而敏化的ZnO-NR-HA光阳极界面阻抗减小。研究表明尽管光电导率提升1-3个数量级，但敏化剂/光阳极界面阻抗对效率起决定性作用。

    关键词： 氧空位、纳米棒、光阳极、效率、氧化锌、太阳能电池、二氧化钛

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 等离子体纳米线内等离子体纳米颗粒的纳米线间隙可控自组装

    摘要： 本文展示了一种等离子体纳米基底，其通过间隙可控的模板辅助自组装工艺制备——将球形纳米颗粒和纳米棒等等离子体纳米颗粒在一维等离子体纳米线模板内进行自组装，该模板采用深紫外光刻技术制作。这种混合制备工艺结合了毛细力自组装的自下而上过程与深紫外光刻的自上而下过程，有望实现亚10纳米间隙等离子体基底的大面积制备（6英寸或12英寸晶圆）。如此小的间隙能产生强电磁场增强效应，若将此类基底用于表面增强拉曼散射（SERS）传感将极具优势。我们证实等离子体纳米线模板可作为光刻陷阱引导金属纳米颗粒的毛细力组装。纳米线间距与纳米颗粒的形貌尺寸共同决定了组装颗粒的间距、排布模式及取向。此外，通过时域有限差分（FDTD）建模全面分析了这些基底的电磁特性。由此我们实现了等离子体纳米线内纳米颗粒的模板导向毛细力组装，该组装过程可通过调节模板结构参数或组装颗粒参数进行控制，并具备大面积制备潜力。

    关键词： 自组装、纳米颗粒、纳米棒、等离子体学、模板导向组装

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 前驱体介导的形貌可控胶体CsPbBr?钙钛矿纳米晶合成及其纳米纤维导向自组装

    摘要： 形状调控对于调节纳米晶体（NCs）的光学和电子特性至关重要，通常通过表面配体处理和工艺条件优化来实现。本研究展示了一种通用合成方法：利用廉价甾体类铯前驱体——胆酸铯（CsCh），制备出多种形貌（纳米棒、纳米立方体和纳米片）的胶体CsPbBr3钙钛矿NCs。相比最常用的油酸铯（或碳酸铯/醋酸铯）等铯前驱体，胆酸铯具有低成本、非吸湿性及钙钛矿合成重现性更优等优势。该前驱体在甲醇等极性溶剂中的溶解特性，在纳米晶体成核生长过程中营造了微极性环境：180℃时意外形成纳米棒；而采用十八烯-甲醇双相体系则生成纳米立方体；当反应温度降至90℃时，可制备出8-9个单分子层厚度的纳米片。这些不同形貌的胶体NCs均具有强荧光特性，绿色发射峰窄（16-17 nm）、量子产率高（纳米立方体96%，纳米片94%）。进一步通过共组装技术，将纳米立方体与二聚胆酸酯凝胶因子形成的有机凝胶复合，获得纳米立方体沿纳米纤维定向排列的杂化材料，呈现出稳定、锐利且明亮的绿色发射。该体系实现了薄膜中从微米到厘米尺度的纳米立方体空间有序排列，这对先进光电器件应用至关重要。迄今为止，文献中尚未报道过通过有机凝胶纳米纤维超分子共组装触发钙钛矿CsPbBr3纳米立方体各向异性有序排列的研究。

    关键词： 纳米立方体、有机凝胶、形状控制、混合材料、纳米棒、胆酸铯、纳米片、超分子共组装、胶体CsPbBr3钙钛矿纳米晶

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 嵌入纳米棒的介质中的非线性激光吸收

    摘要： 已建立了一种嵌入介质表面的纳米棒激光吸收解析模型。这些呈平面阵列排布的纳米棒位于介质平面内。当激光以垂直于纳米棒长度方向的电场入射时，会使纳米棒电子产生振荡速度。随着纳米棒自由电子发生位移，其内部会形成空间电荷场，该电场对电子施加恢复力，使电子漂移速度在v = vp/√2处呈现共振（其中ωp表示纳米棒内自由电子的等离子体频率）。该共振效应会受到碰撞和纳米棒膨胀的抑制。在共振状态下，激光能有效加热电子并强烈吸收激光能量，从而导致激光透射率显著降低。透射率随激光强度增加而减小。

    关键词： 介电表面、纳米棒、激光吸收、等离子体频率

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 二维材料纳米棒的激光定向组装

    摘要： 本文展示了利用飞秒激光辐照生长二维材料纳米棒和纳米管这一此前未实现的能力。短短20分钟内，二硫化钨、二硫化钼、石墨烯和氮化硼的纳米棒即在溶液中生长而成。该技术将二维材料的纳米颗粒从块状薄片中剥离，并借助非共振强激光脉冲的分子尺度排列作用，引导其组装成长度达数微米的纳米棒。研究发现，激光处理过程会引发部分材料的相变，同时溶剂原子官能团会对纳米棒进行修饰。值得注意的是，从半导体2H相二硫化钨晶体薄片剥离的WS2纳米颗粒，会重组成由1T金属相构成的纳米棒。由于这种相变及所制纳米棒的一维特性，当用作透明导体时，WS2纳米棒展现出电导率和光学透明度的显著提升。

    关键词： 激光组件、石墨烯、纳米棒、过渡金属二硫化物

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 自组装卟啉纳米棒的合成、表征与建模

    摘要： 通过游离碱meso-5,10,15,20-四(4-N-甲基吡啶鎓)卟啉阳离子与四苯硼酸根阴离子之间的离子缔合作用制备了卟啉纳米棒。这些纳米棒具有可变长度（最长可达数微米）和直径（约50-500纳米）。通过结合多核固态核磁共振光谱、同步辐射X射线粉末衍射和密度泛函理论计算，阐明了其分子水平结构。

    关键词： DFT建模、固态核磁共振、NMR晶体学、纳米棒、卟啉、自组装

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 纳米颗粒组装的ZnFe2O4介孔纳米棒及其物理化学与磁学性能

    摘要： 采用溶剂热法合成了以纳米颗粒为构筑单元、具有层级结构的一维(1-D)介孔ZnFe2O4棒状材料。系统研究了退火温度对材料结构、形貌、光学及磁学性能的影响。通过X射线衍射确认了合成样品的物相纯度，利用场发射扫描电子显微镜和高分辨透射电子显微镜（配合能谱分析）解析了材料的形貌与结构特征。研究发现：相较于400°C退火处理的ZF400样品，600°C退火处理的ZF600样品获得了更高长径比的纳米棒。采用傅里叶变换红外光谱探究了ZF400与ZF600的键合机制，通过拉曼光谱和X射线光电子能谱深入分析了材料化学组成与缺陷特征。Brunauer-Emmett-Teller法测得ZF400与ZF600的比表面积随退火温度升高而减小。紫外-可见光谱表明光学带隙从ZF400的3.0eV增大至ZF600的3.3eV。室温振动样品磁强计测试显示合成材料具有超顺磁性，且饱和磁化强度随退火温度升高而增强。

    关键词： 光学性能、纳米棒、ZnFe2O4、溶剂热法、磁性能、退火

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 利用阳离子交换法从ZnS纳米棒合成高度单分散的PbS量子点以实现高效红外太阳能电池

    摘要： 利用低带隙胶体量子点（QDs）的红外太阳能电池是一种极具前景的器件，它通过将常规光伏材料捕获的光子范围扩展至红外区域来提升太阳能利用率。然而目前铅硫（PbS）量子点的合成方法尚无法制备高效红外太阳能电池。本研究开发了一种通过锌硫（ZnS）纳米棒（NRs）阳离子交换制备低带隙PbS量子点（0.65–1 eV）的通用方法：首先将ZnS纳米棒转化为每根棒内部分离PbS畴的超晶格结构；随后在阳离子交换过程中通过ZnS纳米棒溶解释放硫前驱体，从而促进PbS量子点的尺寸聚焦效应。该方法合成的PbS量子点具有单分散性高、尺寸易控、原位氯钝化、稳定性强及表面"洁净"等优势?；谡庑┎煌禤bS量子点，采用常规配体交换和器件结构制备红外太阳能电池，所有器件均展现出优异性能，证实了PbS量子点的高品质。其中使用≈0.95 eV PbS量子点制备的红外太阳能电池性能最佳，在AM 1.5太阳光照下效率达10.0%，经钙钛矿滤光后效率为4.2%，经硅滤光后效率为1.1%。

    关键词： 硫化铅、量子点、纳米棒、阳离子交换、太阳能电池

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 在磁化水中及静态磁场作用下合成纳米结构ZnO光催化性能的改进

    摘要： 本文研究了磁化水（MW）和静磁?。⊿MF）与非磁化水（NMW）对ZnO纳米结构合成及光催化效率的影响。采用三种方法合成ZnO纳米结构：磁化水（110 mT）、静磁?。?5 mT）环境以及非磁化水。通过紫外-可见分光光度计、X射线衍射仪（XRD）和场发射扫描电镜（FESEM）对合成材料进行多维度分析，并系统比较了ZnO样品的光催化活性。XRD分析表明，三种ZnO纳米结构均呈六方晶相。静磁场和磁化水环境下合成的ZnO晶体平均尺寸较非磁化水样品分别增大10%和19%。FESEM图像显示，非磁化水和磁化水合成的ZnO样品呈棒状结构，而静磁场环境下样品呈现团聚态。静磁场和磁化水环境下合成的ZnO光催化活性较非磁化水样品分别提升26%和24%。与微米级样品相比，这些ZnO纳米结构的光催化活性改善幅度达58%。

    关键词： 氧化锌、磁化水、光催化活性、晶体生长、六方晶系、纳米棒

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • Nb2O5纳米棒超结构中载流子的空间分离增强光催化产氢活性

    摘要： 单斜相Nb2O5纳米棒超结构首次通过简便高效的水热法合成，以Sn2Nb2O7纳米颗粒为前驱体。这些由小纳米棒组装而成的独特Nb2O5纳米棒超结构促进了光生载流子的空间分离，从而在紫外光照射下甲醇水溶液中的光催化产氢活性显著提升，约为商用Nb2O5粉末的151倍。

    关键词： 析氢反应，铌酸盐氧化物，纳米棒，光催化，超结构

    更新于2025-09-10 09:29:36