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oe1(光电查) - 科学论文

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出版时间
  • 2018
研究主题
  • A3. 金属有机气相外延 B2. 半导体III-V族材料 A1. 纳米结构 B2. 半导体磷化铟
应用领域
  • 纳米材料与技术
机构单位
  • Sophia University
188 条数据
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  • 通过电偶置换法制备尺寸和密度可控的纳米结构

    摘要： 基于金（Au）和铜（Cu）的纳米结构因其广泛应用于催化、传感和光电子学等领域而备受关注。通过电偶置换法合成的纳米结构常存在密度不均和粒径分布不佳的问题。本研究通过有限接触氢氟酸（HF）并使用L-半胱氨酸（L-Cys）和十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）等表面活性剂，实现了金/铜基纳米结构的密度与尺寸可控合成。采用循环接触HF酸的方法调控了纳米结构密度，同时表面活性剂的使用使沉积初期生成单分散高密度的纳米颗粒。通过扫描电子显微镜、原子力显微镜、紫外-可见光谱、X射线光电子能谱、拉曼光谱和X射线衍射对金/铜基纳米结构进行了表征。表面增强拉曼光谱测试表明，对于罗丹明6G染料和对氧磷等分析物分子，其拉曼强度提升了2至3个数量级。

    关键词： 单分散、传感、表面活性剂、纳米结构、金

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 相控增强纳米晶氧化钨薄膜的亲水性与机械韧性及其能源相关应用

    摘要： 我们报道了通过相位控制增强纳米结构WO3薄膜亲水性和机械性能的研究成果，该材料适用于能源相关领域。采用反应磁控溅射沉积法，在固定氧分压约4毫托条件下，于硅(100)衬底上通过改变沉积温度(Ts=25-500°C)制备纳米结构WO3薄膜。大量表征表明：基础的表面/界面结构-相位-亲水性-机械性能关联规律，使得纳米晶WO3薄膜能适配各类技术应用需求。晶体结构、表面/界面形貌及微观结构表征显示，沉积工艺条件会引发相变和表面/界面质量变化，进而控制WO3薄膜的亲水性和力学行为。经精细调控的工艺条件会诱导非晶态向晶体结构的转变（经历非晶→单斜→四方相过程），同时伴随表面粗糙度和晶粒尺寸的变化。纳米压痕力学测试揭示：WO3薄膜的硬度(H)、弹性模量(E)及划痕参数等力学响应对其相态和微观结构演变高度敏感。结晶为单斜相的纳米结构WO3薄膜展现出优于非晶相或四方相WO3薄膜的力学性能。当沉积温度Ts=400°C时，获得最大硬度值(~38GPa)和弹性模量值(~320GPa)。相变序列与表面/界面结构的协同作用显著影响接触角数值——随着WO3薄膜相态、微观结构及表面/界面质量的改变，接触角从70°急剧降至近5°。这种直接的结构-相态-微观结构-亲水性-机械性能关联表明：通过调控沉积条件和纳米尺度的相态控制，可实现WO3薄膜在光电解、光催化及能源相关应用中的性能优化。

    关键词： 三氧化钨薄膜、亲水性、相变、纳米结构

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 多嵌段共聚物/纳米粒子混合物自组装形成的层级有序纳米结构的独特光学特性

    摘要： 具有层级纳米结构的多功能混合材料因其先进性能备受关注。然而，层级纳米结构形成对材料性能的影响机制尚未明晰。本研究通过结合耗散粒子动力学模拟与有限时域差分方法，探究了A(BC)n多嵌段共聚物与纳米颗粒（NPs）混合物形成的层级有序纳米结构的光学特性。A(BC)n/NP自组装可形成具有多重小尺度混合区域的层级有序纳米结构。研究发现：随着小尺度混合区域数量增加，光学吸收强度提升并发生蓝移；这些小尺度混合区域能增强光散射效应，从而显著改善光学性能。该发现可为设计具有光捕获特性的层级有序功能纳米复合材料提供理论指导。

    关键词： 纳米结构、自组装、多嵌段共聚物、纳米粒子、光学性能

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 重新审视纳米尺度钙钛矿敏化太阳能电池：这是染料敏化电池还是钙钛矿电池？

    摘要： 提出了一种通过在约1微米厚的介孔TiO2光阳极表面分两步依次沉积低浓度卤化铅（0.10~0.30 M PbI2或PbBr2）和甲基碘化铵/溴化铵（MAI/MABr），简单直接地制备出尺寸为几纳米且分布良好的MAPbIxBr3-x钙钛矿光敏剂的方法。当这些纳米级MAPbIxBr3-x钙钛矿作为光敏剂掺入典型的固态染料敏化太阳能电池（ss-DSSCs）时，通过电容分析可以明确验证：尽管纳米颗粒状MAPbI3钙钛矿的尺寸、组成和结构与典型染料敏化剂（MK-2分子）不同，但它们发挥着相同的作用。

    关键词： 钙钛矿、阻抗分析、固态染料敏化太阳能电池、敏化剂、纳米结构

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 飞秒激光在硅上制备的一维开放纳米纹理微通道阵列中毛细流动动力学的温度效应

    摘要： 利用高速摄像研究了飞秒激光加工硅制成的开放纳米纹理微沟槽阵列中水的毛细流动随温度的变化关系。在23-80°C温度范围内，该吸液材料在进入粘惯性区之前的初始铺展阶段可实现极快速液体流动，最大流速达37厘米/秒。该材料的毛细性能在惯性区、粘惯性区及部分Washburn流动区均随温度升高而增强。在所有研究温度下均观察到经典的普适性Washburn流动区，证明其高温下同样具有普适性。该研究成果对开发应用于电子冷却、能量收集、提升工业锅炉临界热通量以及Maisotsenko循环技术的毛细材料具有重要意义。

    关键词： 梅索琴科循环、电子冷却、硅、开放式毛细微通道、微结构、纳米结构、飞秒激光加工、毛细流动

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 准分子激光对蜂窝状聚苯乙烯的纳米结构化处理

    摘要： 本文旨在在活化固态基底上构建具有特定孔径尺寸的蜂窝状图案（HCP）。采用改进相分离技术的旋涂法制备图案，随后通过准分子激光实现纳米结构化。在聚全氟乙丙烯上制备聚苯乙烯图案，并以248 nm波长激光进行处理。主要目标是制备蜂窝状图案，并通过该微结构与准分子激光的相互作用构建叠加结构。该构想完全实现：在含氟聚合物上制备出均匀的微图案，后续测试了不同激光能量密度和脉冲次数。确定KrF曝光的最佳条件为6000个脉冲，激光处理间隔为8-16 mJ·cm?2，通过该参数组合在蜂窝状聚苯乙烯微结构上构建了球形纳米叠加结构。纳米图案化微结构的表面润湿性、形貌及化学性质发生显著改变，处理后基底的氧浓度明显提高。通过原子力显微镜、扫描电子显微镜、EDS/EDX和XPS分析详细研究了球形图案形成的各阶段，并采用元素映射对制备的叠加图案进行细致分析。

    关键词： 准分子激光、全氟乙丙烯、聚合物、聚苯乙烯、蜂窝图案、纳米结构

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • W修饰NiO纳米圆顶异质结诱导的形貌演化：对高性能气体传感器的协同效应

    摘要： 伴随表面粗糙化和择优取向的形貌演变，因其通过化学势和原子能态展现出的显著催化潜力，是实现高性能气体传感器的有效途径。本研究采用射频溅射与软模板法制备了双面钨修饰的氧化镍纳米穹顶异质结。有趣的是，在裸氧化镍纳米穹顶修饰钨后，观察到以锥形粗糙表面和(111)晶面择优取向为特征的形貌演变?；谠醋跃Ц裰醒醮溆牖вΡ涞姆兜碌吕锓蛱鼐赫つＰ?，我们精确阐明了该形貌演变的底层机制。与其它气体相比，钨修饰氧化镍展现出优异的NO?响应特性与选择性。此外，在干扰气体和湿度条件下评估了其高响应稳定性?；谖傩奘窝趸擅遵范サ男蚊惭荼?，我们阐释了这些因素对传感性能的协同增强效应。

    关键词： 气体传感器、纳米结构、形貌演化、异质结、二氧化氮

    更新于2025-09-22 11:44:34

  • 金红石/锐钛矿TiO<sub>2</sub>异质结构上电沉积铋氧碘化物的合成与光催化性能

    摘要： 通过三步法制备了碘氧化铋(BiOI)修饰的金红石/锐钛矿TiO2异质结构。首先在氟掺杂氧化锡(FTO)玻璃基底上形成锐钛矿TiO2片层，随后通过水热法在锐钛矿TiO2片层上生长金红石TiO2纳米棒，最后采用电化学沉积法将BiOI包覆于分级TiO2薄膜表面。对水中亚甲基蓝(MB)的光催化降解测试表明，BiOI修饰的分级TiO2薄膜具有优异的光催化活性，优于单相锐钛矿和金红石TiO2薄膜、商用P25薄膜及分级TiO2薄膜。其增强的光催化性能可能源于BiOI/金红石TiO2/锐钛矿TiO2/FTO结构中强可见光吸收与界面异质结形成的协同效应，促进了光生电子-空穴对的高效分离。此外，证实降解过程中的主要活性物种为羟基自由基和超氧自由基。

    关键词： 分级金红石/锐钛矿TiO2、纳米结构、薄膜、电沉积、载流子分离、可见光吸收、BiOI

    更新于2025-09-22 14:44:35

  • 由非晶碳、氧化锌纳米棒和镍锌铁氧体组成的混合复合垫，用于可调谐电磁干扰屏蔽

    摘要： 随着电子和通信行业的快速发展，电磁污染已成为亟待解决的重大问题——它不仅影响设备的灵敏度与性能，更危害人类健康。本研究报道了一种轻质多孔（孔隙率约40%）杂化复合毡垫，由无定形碳、氧化锌纳米棒和镍锌铁氧体组成，在X波段（8.2-12.4 GHz）展现出优异的电磁干扰（EMI）屏蔽性能。振动样品磁强计测试证实：随着氧化锌纳米棒-镍锌铁氧体（ZNF）粉末重量百分比的增加，复合材料饱和磁化强度值（Ms）提升，从而增强了对电磁波的磁损耗。当厚度为1.0毫米时，无定形碳复合材料的总EMI屏蔽效能达25.70分贝，添加ZNF粉末后进一步提升至53分贝。这种显著提升归因于复合材料磁性能、界面极化和介电性能的协同增强。材料间的协同作用使该复合体系兼具高反射系数（~0.916）和吸收系数（~0.083），可屏蔽99.999%的电磁波能量（其中8.394%通过反射、91.605%通过吸收实现）。此外，通过调控ZNF粉末含量可精确调节复合材料的磁学、电学及EMI屏蔽特性。因此，该复合毡垫适用于国防和通信领域。

    关键词： A. 混合材料，A. 纳米结构，电磁干扰屏蔽，B. 磁性，B. 电学性能

    更新于2025-09-23 01:49:16

  • GaN/AlN纳米点中激子的结合能：尺寸与外电场的作用

    摘要： 我们报道了外电场对球形GaN/AlN核壳纳米点中激子能谱的影响。研究还分析了纳米点尺寸对束缚激子基态能量的调制作用?；诒浞旨扑愕睦砺鄯椒ㄔげ猓旱笔┘拥绯∈?，激子能量会显著降低。此外，研究发现对于固定尺寸的纳米点，能量红移是外电场强度的唯一函数。另一方面观察到，随着纳米点尺寸增大，最低激子能量降低，反之亦然。

    关键词： 电场、核壳材料、纳米结构、量子点、激子

    更新于2025-09-23 09:31:06