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利用表面沉积共催化剂修饰的光电极比较水的光氧化与光还原:光电化学阻抗谱的见解
摘要: 本论文旨在通过使用沉积共催化剂修饰表面的光电极,揭示水光氧化为分子氧与水光还原为分子氢在动力学处理方面的相似性。研究分别制备了表面覆盖钴沸石咪唑酯骨架(ZIF-67)晶体的二氧化钛(TiO2)纳米棒光阳极,以及表面吸附三二氧杂环己烷六氯合钴(II)笼形配合物(Co(Cl2Gm)3(BCH3)2)分子的Rh掺杂钛酸锶(Rh:SrTiO3)颗粒光阴极,用于开展水光氧化与光还原实验。通过扫描电镜(SEM)和光照条件下的循环伏安法对两种光电极进行了表征,并采用光电化学阻抗谱(PEIS)研究了电荷转移机制。结果表明:两个体系中,共催化剂的存在均能提升电荷转移动力学性能;且在任意工作电位下,陷阱电阻均大于电荷转移电阻。
关键词: 水光氧化、二氧化钛纳米棒、钛酸锶、水光还原、ZIF-67金属有机框架
更新于2025-09-23 15:23:52
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SrTiO3/NiFe2O4复合陶瓷的室温多铁性与磁电性质
摘要: 采用溶胶-凝胶法和两步煅烧工艺制备了多种xNiFe2O4-(1-x)SrTiO3(x=0.04、0.05、0.1、0.2)复合陶瓷。该复合陶瓷无杂质且表现出明显磁性(x=0.2时为22.8 emu/g)。磁性第二相通过对SrTiO3基体施加应变效应诱导铁电性,(001)和(110)晶面的应变值分别约为2.9%和1.3%。拉曼光谱中四方形相变特征显著。当NiFe2O4含量为10 mol%时,陶瓷的剩余极化和最大极化分别为1.4和15.8 μC/cm2。在50 kHz和10000 Oe条件下,介电常数以1.6%的变化率进行调控。
关键词: 相变、铁电性、应变、钛酸锶、磁电效应
更新于2025-09-23 15:22:29
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从纳米到微米晶粒的钛酸锶中具有热扩散行为特征的系统微观结构演变
摘要: 钛酸锶因其优异的热稳定性、化学稳定性和半导体特性,成为热电、热管理应用及现代电子设备领域极具前景的候选材料。然而,该材料尚未形成重要的系统化发展体系——其晶粒尺寸从纳米级到微米级不等且热扩散行为不断变化,这一现状亟待填补研究空白。研究人员对预烧结与未预烧结两种样品分别进行了两种不同热处理:将纳米级致密粉末样品以100°C为升温梯度,从500°C烧结至1400°C,并系统开展了结构、微观结构与热扩散特性的平行表征。研究发现,在两种热处理过程中,由于微观结构特性的系统性演变导致不同声子散射机制的影响,最终呈现出弱、中、强三个显著分化的热扩散值区间。
关键词: 钛酸锶,热导率,热扩散率,微观结构
更新于2025-09-23 15:21:21
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单层MoS?在SrTiO?单晶衬底上的外延生长及其在纳米电子学中的应用
摘要: 在SiO2等非晶基底上生长的单层二硫化钼(MoS2)晶体呈随机取向。然而当MoS2生长在晶体基底上时,其晶体形貌与取向也会受到与基底外延相互作用的影响。本文展示了化学气相沉积法在三种不同晶面终止的单晶钛酸锶(SrTiO3)基底上生长MoS2的结果:在SrTiO3(111)面上,单层MoS2晶体形成具有两种主要取向的等边三角形,其<21?1?0>型方向(即硫端边缘方向)与基底<11?0>型方向对齐,这种排列可实现七个MoS2晶胞与四个SrTiO3晶胞近乎完美的共格外延;在SrTiO3(110)面上,MoS2晶体倾向于使其边缘与基底的<11?0>和<11?2?>方向对齐——这两个方向都能提供有利的共格晶格匹配,从而导致晶体形变并产生光致发光可检测的附加应变;当三角形MoS2晶体生长在SrTiO3(001)面上时,其边缘同样优先与基底的<11?0>方向对齐。若将界面范德华(vdW)键合强度与晶格最大匹配度相关联,这些现象就能得到合理解释。因此本文关键发现是:MoS2与SrTiO3基底间的vdW相互作用通过外延关系决定了支撑晶体的形貌与取向??煽氐木迦∠蚴沟迷诙嗪诵纬晌坏闾跫氯阅苌ご竺婊齅oS2薄片,从而最小化晶界数量并优化材料电子特性(如电荷迁移率),这对单层MoS2在下一代纳米电子器件中的应用至关重要。
关键词: 拉曼光谱、范德华外延、扫描隧道显微镜、钛酸锶、二维材料、化学气相沉积、二硫化钼、光致发光光谱
更新于2025-09-23 15:21:01
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利用X射线光电子能谱对清洁SrTiO?(100)衬底进行表面表征
摘要: 作者通过分析SrTiO3(100)(STO)衬底的X射线光电子能谱,阐明了溅射-退火工艺诱导的电子结构特征。研究测量了原始STO、经溅射和退火处理STO的广谱、价带谱以及相关核心能级谱(包括Sr 3s、Sr 3p、Sr 3d、Sr 4s、Sr 4p、Ti 2p、Ti 3s、Ti 3p、O 1s、O 2s及其伴峰结构)。谱图对比显示,溅射退火后STO的Ti 2p谱中出现新特征峰,对应Ti3+态和费米能级附近的间隙态。Ti3+态的存在表明,氩离子溅射结合真空退火在STO表面形成了二维电子系统。此外,与原始衬底相比,溅射退火表面仅存在轻微碳污染。
关键词: XPS(X射线光电子能谱)、过渡金属氧化物、溅射、二维电子气、钛酸锶、芯能级、单晶
更新于2025-09-23 15:21:01
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与氧空位相关的SrTiO3陶瓷的巨介电常数和乙醇传感响应
摘要: 通过介电测量分析了SrTiO3-δ(δ=0.075和0.125)陶瓷的乙醇传感特性。这些陶瓷采用固相反应法制备,并通过热激活过程形成氧空位-δ。利用FullProf软件根据X射线衍射(XRD)数据推导出晶体对称性、空间群和晶胞尺寸,而晶粒尺寸分布则通过扫描电子显微镜(SEM)评估。制备的样品在100 Hz至1 MHz频率范围和240至340 K温度范围内进行了阻抗谱分析。SrTiO3-δ陶瓷的介电性能显示出巨大的介电常数稳定性(>10^4)以及低介电损耗,为电子设备过压?;さ榷嘀钟τ每倭送揪丁Q芯糠⑾执嬖诘推到榈绯谠バ形?,电导载流子源自氧空位的第一级电离。研究了基于SrTiO3-δ传感器的导电性和气体敏感性。结果表明引入乙醇气体会导致导电性下降,并获得了p型半导体气体传感材料。这两种特性在较低的最佳工作温度下均表现出更高的响应。
关键词: 氧空位,钛酸锶,气体传感器,巨介电常数
更新于2025-09-23 15:19:57
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通过埃级厚度的界面偶极层对等离子体金属与半导体之间扩散电势的任意调控
摘要: 局域表面等离子体共振(LSPRs)因其独特的远场和近场光学特性及应用而备受关注。此外,作为化学势的等离子体纳米颗粒费米能级,是控制等离子体纳米颗粒与半导体界面处热电子/空穴转移的关键特性之一。本文通过调控界面偶极层尝试控制等离子体体系的扩散电势,制备了以金纳米颗粒(Au-NPs)为中间层、钛酸锶(SrTiO3)为电子传输材料、氧化镍(NiO)为空穴传输材料的固态光电转换器件。在Au-NPs/SrTiO3/NiO三相界面原子层尺度沉积铝酸镧界面偶极层,并通过光电测量研究其效应。关键发现是:通过调控界面偶极层的平均厚度与方向,可任意控制等离子体金属与半导体间的扩散电势。仅插入一个厚度不足0.5纳米的单原子层(uc)界面偶极层,就能显著调控等离子体纳米颗粒与周围介质间形成的扩散电势。这种方法无需施加外?。ㄈ缙够蚬庹眨┗蚋谋浠〔牧霞纯傻骺氐壤胱犹宓缡?,尤其对等离子体器件极具价值——该界面偶极层不仅能降低、还能提升数百毫伏量级的开路电压。
关键词: 界面偶极子、费米能级、钛酸锶、氧化镍、空穴转移、热电子、铝酸镧、金纳米粒子、光电转换、局域表面等离子体共振
更新于2025-09-23 15:19:57
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掺铕SrTiO<sub>3</sub>光催化材料的合成与表征及其在304不锈钢阴极?;ぶ械挠τ?
摘要: 本文采用水热法合成了Eu掺杂的SrTiO3样品,其中以Eu(NO3)3和Sr(OH)2分别作为Eu和Sr源。利用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对制备样品的结构和成分进行了表征。结果表明,成功制备了高纯度的SrTiO3,且Eu掺杂未改变SrTiO3的结构。此外,在光电化学电池中测试了其对不锈钢的阴极?;ば阅埽⒔徊教骄苛讼⊥猎馗纳聘眯阅艿幕?。
关键词: 光催化、阴极?;?、钛酸锶
更新于2025-09-23 20:36:07
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利用钛酸锶(SrTiO3)电子传输层提升钙钛矿太阳能电池的电荷提取效率与稳定性
摘要: 电荷传输层对钙钛矿太阳能电池(PSCs)的性能具有重要影响。迄今为止,二氧化钛的致密层和介孔骨架已成为优良的电子传输层(ETL),实现了创纪录的功率转换效率(PCE)。然而,这些ETL需要在400°C以上烧结,这使其无法应用于柔性器件和硅异质结叠层等低温场景。此外,TiO?在长时间光照下的不稳定性也是一个关键问题。本文展示了低温处理的钛酸锶(STO)作为ETL的优异特性,实现了19% PCE的PSCs。STO是一种宽带隙透明无机钙钛矿。与其他低温处理中间层相比,STO减少了紫外和可见光范围的寄生吸收,提升了电子传输效率,并大幅增强了器件稳定性——在持续白光照射1000小时后仍保持约80%的初始效率。
关键词: 钙钛矿太阳能电池、稳定性、低温加工、钛酸锶、电子传输层
更新于2025-09-12 10:27:22
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基于SrTiO3耦合TiO2纳米管限域Au纳米颗粒的纳米反应器用于光催化产氢
摘要: 通过简便的两步合成法设计并制备了一种基于二氧化钛纳米管的纳米反应器:首先,将水热合成的钛酸锶沉积在二氧化钛纳米管(TiO2NTs)上;其次,通过真空辅助浸渍法将金纳米颗粒(NPs)封装于二氧化钛纳米管内部。采用透射电子显微镜(TEM)、X射线粉末衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、光致发光光谱(PL)和紫外-可见吸收光谱(UV-vis)对合成复合材料进行表征,并通过析氢反应评估其光催化性能。结果表明,经钛酸锶修饰且限域金纳米颗粒的二氧化钛纳米管(STO-TiO2NTs@Au)实现了7200 mmol h?1 g?1的增强析氢速率,较裸露二氧化钛纳米管@金(3300 mmol h?1 g?1)提高了2.2倍。光催化活性的提升归因于钛酸锶的电子给体效应与二氧化钛纳米管限域作用的协同效应。该设计的纳米反应器结构为高效载流子分离光催化剂提供了范例。
关键词: 金纳米颗粒、限域、钛酸锶、二氧化钛纳米管、光催化产氢
更新于2025-09-12 10:27:22