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oe1(光电查) - 科学论文

17 条数据
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  • 通过ZIF-8衍生多孔碳骨架提升钙钛矿太阳能电池的电子传输性能

    摘要： 为提高钙钛矿太阳能电池的电子传输速率，通过在导电玻璃上碳化ZIF-8薄膜制备了ZIF-8衍生多孔碳骨架层作为钙钛矿太阳能电池的电子传输骨架。在ZIF-8合成过程中加入聚乙烯吡咯烷酮以减小ZIF-8粒径并将碳化温度降至600°C以下。在优化碳化温度下主要保留了ZIF-8的多孔结构。随后在多孔碳骨架表面沉积TiO2纳米颗粒，形成具有FTO/ZIF-8衍生多孔碳层/TiO2/钙钛矿/Spiro-OMeTAD/Au结构的钙钛矿太阳能电池电子传输层。由于ZIF-8衍生多孔碳骨架的良好导电性，钙钛矿太阳能电池的光生电子传输速率得以提升。同时，ZIF-8衍生碳层的多孔结构增大了钙钛矿层与TiO2层之间的接触面积，有利于光生电荷分离。因此，CH3NH3PbI3钙钛矿太阳能电池的光电转换效率从14.25%提高到17.32%。

    关键词： 电子传输、接触面积增大、多孔碳骨架、良好导电性、聚乙烯吡咯烷酮、钙钛矿太阳能电池、金属有机框架

    更新于2025-11-14 17:04:02

  • 通过表面工程制备全色碳点以构建白光发光二极管

    摘要： 白光发光二极管（WLED）器件正在取代白炽灯，能够提供接近自然阳光的光线，因而近年来备受关注?？⒉捎没繁?、易加工且成本效益高的荧光粉的WLED仍是一项科学挑战。本研究通过简便的溶剂热法合成了具有高水溶性和有机溶剂分散性的蓝、绿、红三色碳点（分别标记为B-、G-和R-CDs），其中R-CDs的量子产率高达24.7%。这些碳点可轻松溶解于聚乙烯吡咯烷酮（PVP）胶体中，从而制备出紫外光激发的LED器件以避免蓝光激发导致的视网膜损伤。该WLED的荧光发射谱带较宽，覆盖整个可见光区域。重要的是，通过结合X射线光电子能谱（XPS）与计算方法阐明了掺杂导致发射颜色变化的机理，为碳点功能化的系统可控调控提供了依据。由此制得的WLED在CIE色度图上呈现色坐标(0.33, 0.33)、色温5612K，具有良好的抗光漂白性能及89的显色指数（CRI）。

    关键词： 聚乙烯吡咯烷酮，白光发光二极管，溶剂热法，紫外线激发LED器件，密度泛函理论，量子产率，X射线光电子能谱，碳点

    更新于2025-11-14 15:18:02

  • 具有增强内部通道的亲水性聚偏氟乙烯薄膜，用于水和离子液体驱动的离子交换聚合物金属复合执行器

    摘要： 本研究提出了一种新颖简便的策略，用于制备具有增强内部通道的亲水性聚偏氟乙烯（PVDF）电解质薄膜，从而实现高性能且低成本的离子交换聚合物金属复合材料（IPMC）驱动器。所得PVDF复合薄膜由分级微/纳结构组成：直径约20微米的规则聚合物晶粒与直径约390纳米的更细小颗粒，形成三维互联的分级内部通道以促进电解质基体膜的离子迁移。通过引入极性聚乙烯吡咯烷酮，该薄膜具有15.8%的高孔隙率，可实现44.2%的高吸水率和38.1%的离子液体（IL，[EMIm]·[BF4]）吸收率，从而适用于水驱动和IL驱动的IPMC驱动器。与常规PVDF/IL基IPMC相比，水驱动和IL驱动的PVDF基IPMC均表现出更高的离子迁移速率，有效提升了驱动频率，并产生显著更高的驱动力和位移量——具体而言，驱动力输出分别提升13.4倍和3.0倍，位移输出分别提升2.2倍和1.9倍。在相同电解质基体条件下，水驱动IPMC展现出更强的机电性能，有利于制备高力/功率输出的IPMC驱动器；而IL驱动IPMC则表现出更稳定的机电性能，适合制备长寿命的空气环境用IPMC驱动器。因此，所制得的IPMC有望低成本应用于可调机电性能人工肌肉的设计，或柔性驱动器/位移/振动传感器的开发。

    关键词： 离子交换聚合物金属复合材料（IPMC）、离子液体（IL）、聚偏氟乙烯（PVDF）、内通道、机电响应、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 聚二乙炔电容式人工鼻

    摘要： 聚二乙炔是一类具有独特颜色和荧光特性的共轭聚合物，常被用作有效的传感载体。本研究首次证明可利用聚二乙炔的介电特性进行蒸汽传感。具体而言，嵌入多孔聚乙烯吡咯烷酮（PVP）基体中的聚二乙炔包覆电极在接触不同蒸汽时表现出显著的电容变化。该聚二乙炔/PVP薄膜的电容响应既取决于二乙炔单体的结构，也与紫外照射程度（即聚合度）相关，这揭示了一种受聚合物共轭效应、分子结构及介电特性共同影响的独特传感机制。值得注意的是，聚二乙炔结构的多样性可通过阵列式模式识别（即人工鼻）实现蒸汽鉴别。本研究为聚二乙炔体系的应用开辟了新途径，尤其凸显了其介电特性作为重要传感决定因素的潜力。

    关键词： 聚二乙炔，聚乙烯吡咯烷酮，人工鼻，介电性能，电容式蒸汽传感

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 用于通过智能窗户减少截面热传递的石墨烯量子点薄膜的制备与表征

    摘要： 石墨烯及其衍生物因具有优异的电学和热学传导性能而备受关注，展现出多种应用潜力。特别是基于石墨烯材料的大面积表面涂层技术，可有效减少通过玻璃窗的横向热传递。本研究提出一种简便且经济高效的方法，通过在掺氟氧化锡（FTO）玻璃上浇铸石墨烯量子点（GQDs）分散液，并以聚乙烯吡咯烷酮（PVP）稳定，制备出GQDs薄膜。该薄膜不仅保持了GQDs的优良光学特性，可见光透过率超过80%。实验表明，当采用激光闪光法在4秒内测量时，GQDs薄膜能显著降低FTO玻璃的横向热扩散率——从0.55 mm2/s降至零。这种低成本、环保的GQDs薄膜将成为智能窗热管理领域极具前景的材料。

    关键词： 智能窗，截面传热，石墨烯量子点，聚乙烯吡咯烷酮，可见光透射率

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • PVP与乙醇协同作用合成Ni3S4量子点用于高性能非对称超级电容器

    摘要： Ni3S4量子点(QDs)因其独特的量子效应、高比表面积、高水溶性和良好稳定性，在超级电容器领域极具应用潜力，但现有制备工艺繁琐且有毒。本研究首次利用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)与乙醇的协同作用，开发出一种简便环保的Ni3S4 QDs合成方法。通过XRD研究合成溶剂的影响揭示了协同机制。当该QDs用作超级电容器电极材料时，展现出优异的电化学性能，在1 A g-1电流密度下比电容达1440 F g-1。此外，将Ni3S4 QDs与活性炭(AC)组装成Ni3S4 QDs//AC非对称超级电容器(ASC)，实现了60.4 Wh kg-1的最大能量密度。本研究为量子点制备提供了新思路，也为硫化镍合成开辟了新理念。

    关键词： 超级电容器、硫化镍、储能、环保、聚乙烯吡咯烷酮、量子点

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 银氯化物@银金纳米催化剂的结构与组成可调谐吸收特性及其在环境污染物等离子体光催化降解中的应用

    摘要： 具有银纳米颗粒（NPs）修饰的纳米结构氯化银（Ag/AgCl）复合纳米材料因其可见光吸收特性，在作为表面等离子体光催化剂方面展现出潜力。然而，银纳米颗粒在近400纳米处的狭窄吸收带导致可见光区域吸收效率低下，进而使得Ag/AgCl纳米材料的光催化活性不尽如人意。本研究我们推出一类新型基于氯化银的光催化剂——双金属银金纳米颗粒修饰的氯化银（AgCl@AgAu NPs），用于可见光驱动的有机污染物光催化降解。聚乙烯吡咯烷酮能选择性还原氯化银表面的贵金属前驱体，同时保持氯化银结构完整。修饰纳米颗粒的扩展组分将吸收带红移至550–650纳米范围，使催化剂能利用更多可见光能量从而提升效率。此外，我们调控了AgCl@AgAu NPs的结构并探究其与光催化性能的关联。通过多种有机污染物体系、循环实验及天然水介质分别验证了该材料的普适性、化学稳定性及实际应用价值。这项关于银基纳米光催化剂合成与应用的基础研究，对设计表面等离子体光催化剂及拓展其应用具有重要价值。

    关键词： 有机污染物，光催化剂，纳米粒子，银，氯化银，表面等离子体共振，聚乙烯吡咯烷酮，可见光，金

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 基于聚乙烯吡咯烷酮与WS2量子点的高稳定性柔性忆阻器件

    摘要： 制备了嵌入聚乙烯吡咯烷酮（PVP）基柔性忆阻器件中的二硫化钨（WS2）量子点（QDs），该器件展现出典型的双稳态电学开关特性与显著的非易失性忆阻行为。从器件的电流-电压（I-V）曲线测得最大开关比接近10^4，其置位电压为+0.7 V，有效降低了能耗。器件数据提取的保持时间高达1×10^4秒，表明其具有非易失特性。通过弯折测试进一步证实了器件的高柔性特征。通过拟合I-V曲线阐释了载流子输运机制，器件的可能工作机理可基于电子俘获与释放过程进行解释。本研究采用超声与水热法制备了均匀分散于透明N,N-二甲基甲酰胺（DMF）溶剂中的WS2量子点。

    关键词： 忆阻器件、非易失性存储器、聚乙烯吡咯烷酮、二硫化钨量子点、柔性电子学

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 通过引入氢键实现高度稳定且高效的FASnI?基钙钛矿太阳能电池

    摘要： 本工作以聚乙烯吡咯烷酮（PVP）包覆碲纳米线（NWs）为模板，通过湿化学法合成了PVP包覆富银Ag?Te纳米线，并采用真空辅助过滤法在尼龙膜上制备了柔性PVP/Ag/Ag?Te三元复合薄膜，随后进行热处理。透射电镜（TEM）和扫描透射电镜（STEM）对聚焦离子束制备样品的观测显示，该复合薄膜呈现多孔网络状结构，其中银以纳米颗粒形式存在，Ag?Te以纳米线形式存在，二者均与PVP结合。热处理过程中富银Ag?Te纳米线分离形成了银纳米颗粒。对于初始银/碲摩尔比为6:1的复合薄膜，在300 K时获得高达216.5 μW/mK2的功率因子，393 K时升至370.1 μW/mK2。弯曲测试表明该混合薄膜具有优异的柔韧性。组装了由五根混合薄膜腿组成的热电器件原型，在39.6 K温差下获得最大输出功率469 nW，对应最大功率密度341 μW/cm2。本研究为可穿戴热电器件提供了兼具高热电性能与优异柔韧性的复合薄膜有效制备途径。

    关键词： 柔性薄膜、热电材料、碲化银、聚乙烯吡咯烷酮、发电机

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 通过不同添加剂提升全无机钙钛矿在绿色发光二极管中的光电性能

    摘要： 全无机溴化铯铅(CsPbBr3)钙钛矿因其优异的光学和电学性能成为理想的新型光电子材料，但表面覆盖率低限制了其性能发挥。薄膜形貌特征对钙钛矿发光二极管性能影响显著，尤其在低覆盖率条件下，不均匀表面会导致电流泄漏。为解决这一问题，采用聚合物聚环氧乙烷(PEO)、有机绝缘体聚乙烯吡咯烷酮(PVP)与全无机钙钛矿构建复合层，是提升钙钛矿薄膜表面覆盖率和均匀性、改善发光器件性能的有效途径。本研究通过引入PEO与PVP双添加剂调控钙钛矿薄膜，最终获得亮度2353 cd m?2（7.2 V）、电流效率2.14 cd A?1（6.5 V）及外量子效率0.85%（6.5 V）的优化CsPbBr3–PEO–PVP发光二极管。该研究表明添加剂方法不仅是提升钙钛矿薄膜质量的关键，更是实现高性能钙钛矿LED的核心所在。

    关键词： PVP（聚乙烯吡咯烷酮）、全无机钙钛矿、PEO（聚环氧乙烷）、光电性能、发光二极管

    更新于2025-09-16 10:30:52