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SrTiO_(3)的合成及应用研究进展
1
作者 周杰 石祥辉 +1 位作者 王璐 朱蓓蓓 《化工新型材料》 北大核心 2026年第2期60-65,71,共7页
作为一种新型钙钛矿材料,SrTiO_(3)具有稳定性好、光电性能优异等显著优点,日益受到科学界的追捧。重点综述了SrTiO_(3)的主要合成方法,包括水热法、溶剂热法、固相法、熔盐法、声化学法和溶胶-凝胶法等,并探讨了SrTiO_(3)在光催化、储... 作为一种新型钙钛矿材料,SrTiO_(3)具有稳定性好、光电性能优异等显著优点,日益受到科学界的追捧。重点综述了SrTiO_(3)的主要合成方法,包括水热法、溶剂热法、固相法、熔盐法、声化学法和溶胶-凝胶法等,并探讨了SrTiO_(3)在光催化、储能、传感和燃料电池等领域的应用,指出目前研究中存在的主要问题,并对未来的发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 钛酸锶 钙钛矿 合成 应用 进展
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SrTiO_(3)单金属原子掺杂改性研究进展
2
作者 周杰 石祥辉 +1 位作者 王璐 朱蓓蓓 《现代化工》 北大核心 2026年第2期31-35,共5页
综述了SrTiO_(3)的单金属原子掺杂改性方面的主要工作,包括碱金属和碱土金属、稀土金属、贵金属和过渡金属掺杂等,阐述了原子掺杂对SrTiO_(3)结构和性能的重要影响,指出目前研究中存在的主要问题,并对未来的研究方向进行了展望。
关键词 SrTiO_(3) 单金属 掺杂 改性
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多巴胺醌功能化的量子点荧光探针构建及其pH响应研究
3
作者 王政 侯小琪 刘宣勇 《无机材料学报》 北大核心 2026年第2期225-233,I0005-I0007,共12页
量子点(Quantum Dots,QDs)凭借其优异的光致发光特性,在生物检测领域展现出重要的应用价值。其中,pH作为调控生理功能的关键参数,其高灵敏度响应具有重要意义。然而,传统pH荧光探针常受限于灵敏度不足或稳定性较差的问题。基于此,本研... 量子点(Quantum Dots,QDs)凭借其优异的光致发光特性,在生物检测领域展现出重要的应用价值。其中,pH作为调控生理功能的关键参数,其高灵敏度响应具有重要意义。然而,传统pH荧光探针常受限于灵敏度不足或稳定性较差的问题。基于此,本研究采用能带工程优化设计,构建CdSe/CdS/ZnS核壳结构QDs,以提高其荧光量子产率和稳定性。进一步通过巯基乙胺(Mercaptoethylamine,MEA)和多巴胺异硫氰酸酯(Dopamine-isothiocyanate,DA-ITC)修饰,制备得到具有高灵敏度pH响应的QDs荧光探针。实验结果表明:氨基化的CdSe/CdS/ZnS QDs具有优异的光学性质。经DA-ITC修饰后,探针表现出高灵敏度的pH响应性能,其响应机制源于碱性条件下表面配体氧化形成的多巴胺醌(Dopamine Quinone,DQ)对QDs的荧光猝灭作用。对于1 nmol QDs,DA-ITC投入量为4~40μg/nmol时,在pH 5.0~10.0范围内,探针的荧光强度呈现随pH增加而线性降低的趋势(线性拟合常数R^(2)>0.90)。当DA-ITC投入量为20μg/nmol时,探针的pH响应效果最佳,其线性拟合常数为0.9869。此外,该探针具有良好的细胞相容性,能够有效应用于细胞pH荧光成像监测研究。 展开更多
关键词 量子点 核壳结构 PH响应 氧化还原
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二氧化锡复合镍铁氢氧化物N型半导体材料的合成及其光电催化乙二醇氧化性能研究
4
作者 程夕芮 龙小凤 +4 位作者 胡祥龙 王梦宇 余军霞 江学良 杨欢 《化学与生物工程》 北大核心 2026年第4期27-35,共9页
光电催化乙二醇氧化反应(EGOR)对于实现废弃聚酯塑料的升级、实现资源的可持续发展具有重要意义;然而,单一催化剂很难同时具备高效的光吸收特性和电催化活性。采用化学腐蚀和水热法在泡沫镍(NF)表面合成了自支撑二氧化锡复合镍铁氢氧化... 光电催化乙二醇氧化反应(EGOR)对于实现废弃聚酯塑料的升级、实现资源的可持续发展具有重要意义;然而,单一催化剂很难同时具备高效的光吸收特性和电催化活性。采用化学腐蚀和水热法在泡沫镍(NF)表面合成了自支撑二氧化锡复合镍铁氢氧化物N型半导体材料SnO_(2)@NiFe LDH/NF,通过SEM、TEM、XRD、XPS等对其结构进行了表征,并研究了其光电催化EGOR性能。结果表明,NiFe LDH/NF上复合的SnO_(2)导电层使SnO_(2)@NiFe LDH/NF具有优异的光吸收特性和导电性,促进了光生电子-空穴对的分离和传输,从而提高了其对EGOR的光电催化效率,在光照条件下仅需1.35 V就可使电流密度达到10 mA·cm^(-2)。本研究对开发高效的光电催化剂、提高太阳能利用率和实现废弃塑料的升级具有重要意义。 展开更多
关键词 光电化学 乙二醇氧化 层状双金属氢氧化物 金属氧化物
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ZnO/CdS∶Zn异质结构光阳极的制备及性能研究
5
作者 苏适 孙明悦 +3 位作者 车致远 张丽娜 王秋实 马晋文 《人工晶体学报》 北大核心 2026年第2期301-306,共6页
采用水热法在FTO导电玻璃上成功制备出大面积高能面裸露的ZnO纳米片阵列,继而运用连续离子层吸附反应法在纳米片表面制备Zn掺杂的CdS纳米颗粒,形成ZnO/CdS∶Zn异质结构光阳极。利用X射线衍射、扫描电子显微镜、紫外-可见光吸收光谱和三... 采用水热法在FTO导电玻璃上成功制备出大面积高能面裸露的ZnO纳米片阵列,继而运用连续离子层吸附反应法在纳米片表面制备Zn掺杂的CdS纳米颗粒,形成ZnO/CdS∶Zn异质结构光阳极。利用X射线衍射、扫描电子显微镜、紫外-可见光吸收光谱和三电极光电测试系统对所制备光阳极的晶相、微观形貌、光学特性和光电化学性质进行了系统的表征和分析。测试结果显示,CdS∶Zn纳米颗粒均匀且致密地沉积在ZnO纳米片阵列表面,随着连续离子层吸附反应循环次数的增加,薄膜的光吸收范围逐步拓宽到可见光区,光电流获得大幅度提高,可达6.25 mA·cm^(-2)。研究表明,异质结构构建与元素掺杂协同促进了薄膜光电性能的显著提升。 展开更多
关键词 ZnO纳米片阵列 光电化学性质 CdS纳米颗粒 Zn掺杂 异质结构
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核壳结构C@TiO_(2-x)复合光催化剂的制备及其性能
6
作者 普宏明 夏鑫 +1 位作者 李襄宏 唐定国 《中南民族大学学报(自然科学版)》 2026年第2期246-254,共9页
TiO_(2)因其无毒、高稳定性等优点,被认为是一种理想的光催化剂.然而,单一组分TiO_(2)由于光吸收范围较窄、光生电子-空穴(e^(-))对复合速度快,导致其光催化效率较低.核壳结构TiO_(2)能够将TiO_(2)与功能性组分在空间上均匀有序地组装,... TiO_(2)因其无毒、高稳定性等优点,被认为是一种理想的光催化剂.然而,单一组分TiO_(2)由于光吸收范围较窄、光生电子-空穴(e^(-))对复合速度快,导致其光催化效率较低.核壳结构TiO_(2)能够将TiO_(2)与功能性组分在空间上均匀有序地组装,实现核/壳组分间相互协同作用,从而提高光催化效率.采用丙三醇在Ar气氛下高温分解,在TiO_(2)表面沉积碳层,同时在高温缺氧条件下形成氧空位TiO_(2)(记作TiO_(2-x)).研究了具有核壳结构的C@TiO_(2-x)光催化剂对有机污染物的光催化降解.结果显示:界面之间存在电荷转移,改变了电荷转移途径,有效避免了光生电子-空穴(e^(-))对的复合;氧空位的引入扩展了光吸收范围,提高了光利用率,显著提升了光催化降解有机污染物性能.在全光谱和可见光照射下,C@TiO_(2-x)-400样品在1 h内对RhB的光催化降解率分别达到93.3%和81.7%,远高于原始TiO_(2)32.4%和14.2%的降解率. 展开更多
关键词 二氧化钛 光催化 核壳结构 氧空位
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利用结晶性调控优化石墨相氮化碳的光催化析氢性能
7
作者 赵正亮 宋桢桢 +1 位作者 舒杼 周俊 《材料导报》 北大核心 2026年第3期65-71,共7页
石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))作为一种绿色安全的非金属光催化剂,其光催化活性受到光生载流子分离和传输效率低的限制。研究表明,增强结晶性是提升其光催化性能的有效策略。本工作通过一步煅烧法,以三聚氰胺为前驱体,结合NH_(4)Cl和NaOH... 石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))作为一种绿色安全的非金属光催化剂,其光催化活性受到光生载流子分离和传输效率低的限制。研究表明,增强结晶性是提升其光催化性能的有效策略。本工作通过一步煅烧法,以三聚氰胺为前驱体,结合NH_(4)Cl和NaOH用量的调控,成功合成了钠掺杂结晶氮化碳(NaCCNx,x代表NH_(4)Cl/NaOH物质的量比),并实现了其面内和层间结晶性的可控调节。系统的材料学表征表明,NaCCNx的结晶性显著增强,其中NaCCN2.5的面内和层间结晶性最优,并且可见光吸收能力和载流子分离传输效率也得到大幅提升。在可见光照射下,NaCCN2.5的光催化析氢速率高达1 848 μmol·g^(-1)·h^(-1),是体相g-C_(3)N_(4)的11.6倍。本工作的突破性结果不仅证实了结晶性调控对光催化性能提升的关键作用,也为设计高效非金属光催化剂提供了新的思路和实验依据。 展开更多
关键词 石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4)) 结晶性调控 结晶氮化碳 光催化析氢
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钙钛矿太阳能电池中FTO/NiO_(x)导电玻璃的回收利用研究
8
作者 吕梦溪 张倩茹 +4 位作者 张迎娇 宋子悦 孙岳哲 王文文 赵晋津 《河北师范大学学报(自然科学版)》 2026年第1期34-39,共6页
采用有机溶剂高效溶解法回收钙钛矿太阳能电池中的氟掺杂二氧化锡/氧化镍(FTO/NiO_(x))导电玻璃基底,并通过叠层工艺再利用FTO/NiO_(x)导电玻璃制备出高效钙钛矿太阳能电池.研究结果显示:回收FTO/NiO_(x)玻璃方块电阻为4.89Ω/□,透过率... 采用有机溶剂高效溶解法回收钙钛矿太阳能电池中的氟掺杂二氧化锡/氧化镍(FTO/NiO_(x))导电玻璃基底,并通过叠层工艺再利用FTO/NiO_(x)导电玻璃制备出高效钙钛矿太阳能电池.研究结果显示:回收FTO/NiO_(x)玻璃方块电阻为4.89Ω/□,透过率达84.71%,维持了优异的光电性能;再利用FTO/NiO_(x)玻璃基底所制备的钙钛矿太阳能电池的并联电阻升至3 173.28 ohm·cm^(2),串联电阻降至14.13 ohm·cm^(2),且钙钛矿薄膜晶粒更加均匀致密,载流子传输性能优异.该回收方法为FTO导电玻璃的二次或多次利用提供了可行技术路径,可有效降低钙钛矿太阳能电池的制造成本和能耗,为高效钙钛矿太阳能电池的低成本规模化应用奠定基础. 展开更多
关键词 钙钛矿太阳能电池 FTO/NiO_(x)导电玻璃 回收 低成本
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具有D-A结构的苝二酰亚胺类有机半导体材料的合成与电化学性能研究 被引量：1
9
作者 李永鹏 曹进 +5 位作者 郑路遥 冯宇光 刘省珍 游伴奏 俞朝晖 吴倜 《印刷与数字媒体技术研究》 北大核心 2025年第2期169-177,212,共10页
为了改变由于苝二酰亚胺(PDI)共轭面较大、分子自聚集而造成的电子传输途径受限问题,本研究以PDI基团为母体材料,通过连接不同给受体基团,成功地合成了多种电子传输材料小分子。利用循环伏安法(CV)测定了合成化合物的能级,并探讨了共轭... 为了改变由于苝二酰亚胺(PDI)共轭面较大、分子自聚集而造成的电子传输途径受限问题,本研究以PDI基团为母体材料,通过连接不同给受体基团,成功地合成了多种电子传输材料小分子。利用循环伏安法(CV)测定了合成化合物的能级,并探讨了共轭体系结构的变化对分子的光学吸收特性和能级、电化学性质以及分子热性能的影响。同时,研究了在两个PDI单元之间插入缺电子单元吡咯并吡咯二酮(DPP)基团时,分子在有机场效应晶体管器件的性能,实验测得目标分子表现为n型半导体特性和较好的电子迁移率。实验表明,通过连接不同给受体基团,化合物具有良好的热稳定性、溶液加工性和合适的能级,在柔性材料和印刷电子方面具有潜在的应用价值。 展开更多
关键词 苝二酰亚胺 D-A结构 电子效应 有机半导体
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温度调控下纳米ZnO光催化剂的性能及机理研究 被引量：1
10
作者 李文志 刘慧 +3 位作者 马文萱 邱艳妮 左靖靖 王艳 《化工新型材料》 北大核心 2025年第S1期285-289,共5页
以碳酸钠和硫酸锌为前驱体,采用液相沉淀法合成了纳米ZnO光催化剂,主要考察了焙烧温度对纳米ZnO催化剂性能的影响,并利用热重(TG-DTA)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis)、电化学交流阻抗(EIS)和荧光... 以碳酸钠和硫酸锌为前驱体,采用液相沉淀法合成了纳米ZnO光催化剂,主要考察了焙烧温度对纳米ZnO催化剂性能的影响,并利用热重(TG-DTA)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis)、电化学交流阻抗(EIS)和荧光光谱(PL)等手段对催化剂进行表征。结果表明:500℃煅烧3h所得的纳米ZnO催化剂,催化效率最佳,对100mL 10mg/L甲基橙降解75min去除率可达75%,同时通过捕获剂实验推断出光催化过程的主要活性物质是·OH和h+。 展开更多
关键词 纳米ZNO 光催化剂 甲基橙 光催化性能
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用于丝网印刷光电化学生物传感器的功能纳米材料的最新进展 被引量：2
11
作者 杨美清 王路 +2 位作者 卢浩滋 杨耀成 刘松 《物理化学学报》 北大核心 2025年第2期32-47,共16页
光电化学(PEC)生物传感器因其低背景、高灵敏度、高特异性和快响应速度等优点而备受关注。近年来,一次性丝网印刷电极(SPE)的引入极大地推动了PEC生物传感器的发展,使丝网印刷PEC生物传感器成为一种应用前景广阔的分析工具。在丝网印刷... 光电化学(PEC)生物传感器因其低背景、高灵敏度、高特异性和快响应速度等优点而备受关注。近年来,一次性丝网印刷电极(SPE)的引入极大地推动了PEC生物传感器的发展,使丝网印刷PEC生物传感器成为一种应用前景广阔的分析工具。在丝网印刷PEC生物传感器的构建过程中,光活性纳米材料起着至关重要的作用,因为它们不仅可用作光电转换平台,还可用作生物识别元件的装载平台。然而,单纯的光活性材料通常存在一些缺点,比如固有的毒性、宽带隙、高的电子空穴对重组率等,因此,通过各种设计策略来改善光活性材料的光电特性是十分必要的。为了获得高灵敏度的丝网印刷PEC生物传感器,通常还需要将高性能光电极与各种信号放大策略相结合。鉴于此,我们在本文中首次对用于丝网印刷PEC生物传感器的光活性材料进行了系统总结,并将其归为四大类:金属氧化物、金属硫族化合物、碳纳米材料和铋基纳米材料。同时,我们重点关注了光活性材料的设计策略,例如形态调控、元素掺杂、异质结构建等。此外,我们还通过具有代表性的丝网印刷PEC免疫传感器和丝网印刷PEC适体传感器介绍了一些信号放大策略,如酶标记放大(ELA)策略、聚合酶链反应(PCR)策略、滚环扩增(RCA)策略和杂交链式反应(HCR)策略。最后,我们还讨论了丝网印刷PEC生物传感器目前面临的挑战和前景。我们希望通过本文让读者全面了解丝网印刷PEC生物传感器的最新进展,并为该领域的未来发展提供可行性指导。 展开更多
关键词 光电化学分析 生物传感器 丝网印刷电极 光活性材料 信号放大技术
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Z型分级微球Bi_(2)WO_(6)/CdS/rGO的微波合成及光催化性能研究 被引量：1
12
作者 刘奇 赵莉 +3 位作者 沈冰 马子伦 陆佳林 曲雯雯 《材料导报》 北大核心 2025年第18期35-42,共8页
本工作通过微波溶剂热法制备了Z型微球分级结构的Bi_(2)WO_(6)/CdS/rGO复合光催化剂,探究了石墨烯(rGO)负载量对复合光催化剂性能的影响。结果表明,石墨烯含量为3%(质量分数)的Bi_(2)WO_(6)/CdS/rGO复合材料具有最优异的光催化性能,在... 本工作通过微波溶剂热法制备了Z型微球分级结构的Bi_(2)WO_(6)/CdS/rGO复合光催化剂,探究了石墨烯(rGO)负载量对复合光催化剂性能的影响。结果表明,石墨烯含量为3%(质量分数)的Bi_(2)WO_(6)/CdS/rGO复合材料具有最优异的光催化性能,在可见光照射下,30 min内对RhB的降解率约为99.7%,光催化速率常数分别是Bi_(2)WO_(6)和CdS的4.8倍和14.1倍。复合材料光催化性能的显著增强主要归因于Bi_(2)WO_(6)和CdS形成的Z型异质结和内建电场促进了光生载流子的分离,石墨烯作为电子转移和分离的通道进一步降低了载流子的复合率并延长了光生电子-空穴对的寿命,同时石墨烯大的比表面积和孔隙率以及良好的光吸收特性也是催化剂活性增强的重要因素。 展开更多
关键词 光催化降解 微波辅助合成 石墨烯 分级微球 Z型异质结
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碳点在有机太阳能电池界面工程中的应用与展望 被引量：1
13
作者 王欣 王宇 +3 位作者 穆富茂 闫翎鹏 王振国 杨永珍 《高等学校化学学报》 北大核心 2025年第6期55-70,共16页
有机太阳能电池(OSCs)因具有制备工艺简单、材料来源广泛、柔性及可以卷对卷生产等优势而逐渐成为光伏领域的研究热点.在进一步商业化推广的道路上,OSCs也面临着提高光电转换效率(PCE)、规模化生产、降低成本及提高稳定性等诸多挑战.在... 有机太阳能电池(OSCs)因具有制备工艺简单、材料来源广泛、柔性及可以卷对卷生产等优势而逐渐成为光伏领域的研究热点.在进一步商业化推广的道路上,OSCs也面临着提高光电转换效率(PCE)、规模化生产、降低成本及提高稳定性等诸多挑战.在探索解决这些问题的研究中,碳点(CDs)因具有成本低、结构多样、绿色环保、来源广泛、导电性高及稳定性好等优点而备受关注.在OSCs器件中,CDs可以作为电荷传输层和界面修饰层材料使用,通过界面工程改善电池界面处的能级匹配和电荷传输性能,提升OSCs器件的整体性能,为光伏电池的发展提供新的思路,成为推动OSCs发展的关键材料之一.本文介绍了CDs的概念、分类和独特的结构特征,综合评述了其优异的可调光电特性和功能化改性方法,总结了CDs在OSCs界面工程领域的应用,指出了应用于OSCs领域的CDs基界面材料存在的问题,并对其进一步发展进行了展望. 展开更多
关键词 有机太阳能电池 碳点 界面工程 电荷传输 光电转换
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广谱响应Cu_(2)(OH)_(2)CO_(3)/g-C_(3)N_(4)异质结的构建及其光催化四环素的降解:降解途径及反应机理
14
作者 梁红玉 许佳智 +4 位作者 李政 陆光 王斌 李桐宇 刘玉佳 《材料导报》 北大核心 2025年第19期53-58,共6页
本工作设计了一款不含贵金属、宽光谱响应的异质结催化剂Cu_(2)(OH)_(2)CO_(3)/石墨相氮化碳(Cu/g-C_(3)N_(4)),并考查了其对四环素(TC)的光催化降解性能。采用TEM、SEM、XRD、紫外-可见光谱、荧光光谱等分析手段对产物形貌、结构、光... 本工作设计了一款不含贵金属、宽光谱响应的异质结催化剂Cu_(2)(OH)_(2)CO_(3)/石墨相氮化碳(Cu/g-C_(3)N_(4)),并考查了其对四环素(TC)的光催化降解性能。采用TEM、SEM、XRD、紫外-可见光谱、荧光光谱等分析手段对产物形貌、结构、光学性质等进行了表征。实验结果表明,引入的组分Cu_(2)(OH)_(2)CO_(3)一方面作为可见光和近红外光吸收材料赋予异质结对模拟太阳光的广谱响应性,另一方面与g-C_(3)N_(4)构成“Z型”异质结从而促进了光生电子-空穴的有效分离,提高了光能-化学能转化效率。Cu/g-C_(3)N_(4)(1∶4)异质结对TC降解的光催化性能最佳,一级反应速率常数达到0.0176 min^(-1),分别是Cu_(2)(OH)_(2)CO_(3)和g-C_(3)N_(4)的4倍和3.1倍,且具有优异的光催化稳定性。此外,本工作还提出了三种Cu/g-C_(3)N_(4)(1∶4)异质结光催化降解TC的可能路径。 展开更多
关键词 石墨相氮化碳 碱式碳酸铜 异质结 四环素 光催化
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g-C_(3)N_(5)光催化剂的合成及改性研究进展
15
作者 陈玲霞 周杰 +3 位作者 石祥辉 王璐 朱蓓蓓 管国峰 《现代化工》 北大核心 2025年第7期29-32,39,共5页
综述了g-C_(3)N_(5)的合成方法,包括模板法和热缩聚法,并重点探讨了通过元素掺杂、形貌调控和异质结构筑等策略对g-C_(3)N_(5)进行改性的方法,同时指出目前研究存在的主要问题,并对未来的发展方向进行了展望。
关键词 g-C_(3)N_(5) 合成 改性
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石墨相氮化碳的改性及在环境领域的应用研究进展
16
作者 朱蓓蓓 周杰 刁国旺 《化工新型材料》 北大核心 2025年第2期40-47,52,共9页
石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))是一种典型的碳基无金属光催化剂,具有低成本和环境友好的显著优点,逐渐成为催化和环境等领域的研究热点。然而,g-C_(3)N_(4)存在电导率低、电荷载流子复合率高等固有缺陷,基于g-C_(3)N_(4)的改性研究以提高... 石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))是一种典型的碳基无金属光催化剂,具有低成本和环境友好的显著优点,逐渐成为催化和环境等领域的研究热点。然而,g-C_(3)N_(4)存在电导率低、电荷载流子复合率高等固有缺陷,基于g-C_(3)N_(4)的改性研究以提高其光催化性能已成为研究者的主要工作。对近年来有关g-C_(3)N_(4)的改性策略进行系统总结,主要包括结构微调和复合体系构建,并对其在光解水产氢、CO 2还原、环境污染物去除等环境领域的应用进行总结,对目前工作中存在的问题及未来发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 石墨相氮化碳 改性 环境 应用
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自组装单分子层在反式钙钛矿太阳能电池中的研究进展
17
作者 李磊 丁梦竹 +1 位作者 王芳芳 黄维 《应用化学》 北大核心 2025年第5期597-620,共24页
钙钛矿太阳能电池以其优异的光电转换效率、低廉的制造成本和简便的制备工艺而备受瞩目,有望成为下一代光伏技术。然而,其长期稳定性问题和潜在的铅泄漏风险严重阻碍了其商业化进程。反式钙钛矿太阳能电池(iPSCs)凭借其优异的稳定性,成... 钙钛矿太阳能电池以其优异的光电转换效率、低廉的制造成本和简便的制备工艺而备受瞩目,有望成为下一代光伏技术。然而,其长期稳定性问题和潜在的铅泄漏风险严重阻碍了其商业化进程。反式钙钛矿太阳能电池(iPSCs)凭借其优异的稳定性,成为研究热点。自组装单分子层(SAMs)作为一种新型的空穴选择层(HSL)材料,因其定制化的分子剪裁策略和优异的界面调控能力,为解决iPSCs的稳定性和效率问题提供了新的途径。本文综述了SAMs在iPSCs中的应用进展,详细讨论了SAMs的分子结构设计、沉积方法以及其在能级调控、缺陷钝化和界面改性方面的作用机制。此外,本文还探讨了顺序沉积和共组装(Co-SAMs)策略以进一步提升器件性能。最后,对SAMs技术面临的挑战和未来的发展方向进行了展望,包括大面积制备、长期稳定性提升、成本降低以及新型SAMs分子的设计等。SAMs技术有望推动iPSCs的高效、稳定和低成本商业化,为清洁能源的可持续发展做出贡献。 展开更多
关键词 钙钛矿太阳能电池 自组装单分子层 空穴选择层
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手性配体结构对红光准二维钙钛矿圆偏振电致发光性能的影响
18
作者 曲跃 战宏梅 +2 位作者 赵晨阳 程延祥 秦川江 《应用化学》 北大核心 2025年第6期776-784,共9页
圆偏振电致发光二极管(CP-LEDs)在三维显示、生物传感等领域具有广阔应用前景。然而,基于手性钙钛矿的CP-LEDs研究主要集中在绿光波段,红光器件的开发仍面临挑战。本文以手性准二维钙钛矿作为发光层材料,通过引入空间位阻不同的2种手性... 圆偏振电致发光二极管(CP-LEDs)在三维显示、生物传感等领域具有广阔应用前景。然而,基于手性钙钛矿的CP-LEDs研究主要集中在绿光波段,红光器件的开发仍面临挑战。本文以手性准二维钙钛矿作为发光层材料,通过引入空间位阻不同的2种手性配体R(-+)-α-苯甲基碘化铵(R-MBAI)和R(-+)-β-甲基苯乙基碘化铵(R-MPEAI),系统研究了配体结构对钙钛矿薄膜形貌、光物理性质及器件性能的影响。结果表明,空间位阻较小的R-MPEAI配体能够有效抑制大n相的生成,优化能量传输过程,并显著降低非辐射复合速率,从而提升光致发光性能。基于R-MPEAI的器件实现了纯红光发射(641 nm),外部量子效率(EQE)达到7.25%,圆偏振电致发光不对称因子(gEL)为2.86%,实现了基于钙钛矿的纯红光CP-LEDs。该研究为开发高性能红光CP-LEDs提供了新策略。 展开更多
关键词 发光二极管 手性配体 圆偏振电致发光 纯红光
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微波法制备铜锌锡硫的研究进展 被引量：3
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作者 沈韬 柴鲜花 +1 位作者 孙淑红 朱艳 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第13期2159-2166,共8页
尽管以铜铟镓硒(CIGS)和碲化镉(CdTe)为代表的第二代薄膜太阳能电池已成功实现商业化,截至目前,以CIGS为吸收层的电池的效率已经突破23%,但由于In元素稀缺,Cd元素有剧毒,限制了该电池的大规模生产。铜锌锡硫(Cu _(2)ZnSnS _(4),CZTS)是... 尽管以铜铟镓硒(CIGS)和碲化镉(CdTe)为代表的第二代薄膜太阳能电池已成功实现商业化,截至目前,以CIGS为吸收层的电池的效率已经突破23%,但由于In元素稀缺,Cd元素有剧毒,限制了该电池的大规模生产。铜锌锡硫(Cu _(2)ZnSnS _(4),CZTS)是一种直接带隙半导体,因具有禁带宽度合适、光吸收系数高、组分无毒和储量丰富等优点,而成为目前太阳能电池中最具有潜力的吸收层材料之一。目前以CZTS为吸收层的太阳能电池的效率已突破12%,已接近于商业化的多晶硅太阳能电池的效率。目前,CZTS粉体的制备方法主要为以溶剂热法、一锅法和热注入法为代表的溶液法。由于这些方法需要昂贵的仪器设备、复杂的操作顺序、较长的反应时间,且易产生杂相,严重制约着生产效率的提高。微波法也是一种溶液化学反应法,由于具有反应速度快、操作简单、效率高、加热均匀、能够减小热梯度等优势,近年在太阳能电池材料制备领域引起了广泛关注。微波法制备CZTS薄膜通常有一步成膜和两步成膜两种途径。两步成膜法先通过微波合成CTZS的粉体,再将粉体分散之后通过旋涂等方法获得CZTS的薄膜。采用这种方法得到的薄膜更加均匀、致密、稳定。然而,CZTS属于四元化合物,化学计量比的少量偏离就很容易产生其他杂相,因此如何减少和控制杂相的生成,制备纯相、形貌可控的CZTS纳米晶体并将其应用于薄膜太阳能电池显得至关重要。最近几年,除了研究CZTS对器件性能的影响外,研究者们主要从选择合适的有机溶剂、原料配比、反应时间、反应温度及表面活性剂等制备工艺方面不断尝试,并取得了丰硕的成果,在充分发挥微波法反应速度快、操作简单、效率高、加热均匀优势的同时大幅提升了器件效率。目前,以微波法合成的CZTS为吸收层材料制备的太阳能电池的转换效率已从最初的0.25%快速提高到4.92%。本文综述了近年来微波法制备CZTS粉末和CZTS薄膜的主要方法,总结了原料配比、溶剂、反应温度、反应时间和表面活性剂等对产物形貌、结构、光学性能等的影响,并对微波法制备CZTS的发展前景进行了展望,以期为制备更高转换效率的CZTS基太阳能电池提供参考。 展开更多
关键词 微波 Cu_(2)ZnSnS_(4) 粉体 薄膜
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