掺镧多孔TiO2纳米晶表面电子结构与能量转换机制

采用溶胶-凝胶法制备多孔掺镧纳米晶二氧化钛样品.结合光声与表面光伏技术,研究样品的光声和表面光伏特性.分析认为,掺镧后在表面上富集的La-O-Ti化合物形成的施主态活性中心吸附氧和H2O分子后生成的活性氧和羟基,导致了吸附表面光激发电荷转移跃迁的催化光反应(sensitized photoreaction)机制.实验证实,适当的镧掺杂不仪可以增强样品的表面光伏特性,而且可以有效地抑制非辐射跃迁的发生,提高光量子效率.实验在指认与样晶非辐射退激有关的电荷转移跃迁过程的同时,证实非辐射跃迁过程与样品表面是否生成活性氧和羟基活性中心无关.     

掺镧多孔TiO2纳米晶表面电子结构与能量转换机制

采用溶胶-凝胶法制备多孔掺镧纳米晶二氧化钛样品. 结合光声与表面光伏技术, 研究样品的光声和表面光伏特性. 分析认为, 掺镧后在表面上富集的La-O-Ti化合物形成的施主态活性中心吸附氧和H2O分子后生成的活性氧和羟基, 导致了吸附表面光激发电荷转移跃迁的催化光反应(sensitized photoreaction)机制. 实验证实, 适当的镧掺杂不仅可以增强样品的表面光伏特性, 而且可以有效地抑制非辐射跃迁的发生, 提高光量子效率. 实验在指认与样品非辐射退激有关的电荷转移跃迁过程的同时, 证实非辐射跃迁过程与样品表面是否生成活性氧和羟基活性中心无关.     

介孔掺镧纳米晶TiO2瞬态光伏与表面光声特性

结合瞬态光伏与表面光声技术, 研究介孔掺镧nano-TiO2光生载流子分离与复合过程及其能量转换机制. 结果表明: 锐钛矿中两种不同光伏特性的缺陷态具有光生载流子扩散距离短, 复合速度快的特点; 镧掺杂增加体缺陷态对于光伏效应的贡献, 但在某种程度上抑制主带隙的电荷分离; 模板剂种类对于主带隙电子-空穴对的分离与复合过程, 以及亚带隙无辐射跃迁引起的晶格振动均有显著的影响. 结果证实了样品表面光声与瞬态光伏现象之间存在明显的能量互补关系.     

介孔掺镧纳米晶TiO_2瞬态光伏与表面光声特性

结合瞬态光伏与表面光声技术,研究介孔掺镧nano-TiO2光生载流子分离与复合过程及其能量转换机制.结果表明:锐钛矿中两种不同光伏特性的缺陷态具有光生载流子扩散距离短,复合速度快的特点;镧掺杂增加体缺陷态对于光伏效应的贡献,但在某种程度上抑制主带隙的电荷分离;模板剂种类对于主带隙电子-空穴对的分离与复合过程,以及亚带隙无辐射跃迁引起的晶格振动均有显著的影响.结果证实了样品表面光声与瞬态光伏现象之间存在明显的能量互补关系.     

CeO2纳米晶的光伏特性和量子尺寸效应

对制备的ＣｅＯ２纳米晶进行了反射吸收光谱研究，对其在３００－４５０ｎｍ的宽带吸收指认为Ｏ２ｐ→Ｃｅ４ｆ电荷转移跃迁，发现这个吸收带随着样品粒径变小而红移，利用表面光电压谱方法和场调制表面光电压谱方法不同粒径的ＣｅＯ２纳米晶的光伏特性进行了研究。并对吸收谱带进行了解析。当样品粒径达到纳米尺寸时，在ＣｅＯ２价带上大约０．９ｅＶ处明显地形成一个新能带。这个能带具有较强的定域性，在相应的跃迁的过程中产生具     

紫外光照处理对TiO2膜光伏性能的影响

近年来人们利用纳米晶TiO2电极取代普通的TiO2电极[1],使其太阳能电池的光电转换效率得到很大提高.纳米晶TiO2电极具有大量表面态,在化学上表现为Ti3+或Ti—OH,对于光生电荷的分离过程和迁移过程有重要影响.这些表面化学结构的变化可能会导致TiO2的光伏性能的变化.1997年Fujishima等[2]用紫外光照射TiO2膜使它具有超亲水的性质,结构分析表明,超亲水的原因在于光照使TiO2膜的表面形成Ti—OH[3].因此,在光照处理的同时可能会导致TiO2的光伏性的变化.本文对紫外光照处理TiO2膜的光伏性能进行了研究,并结合光诱导TiO2的亲水性变化对光伏性能变化的原因进行了讨论.     

Nd2O3纳米晶谱带特征和光伏响应的研究

利用紫外－可见反射光谱对不同粒径的Ｎｄ２Ｏ３纳米晶进行了光吸收特性研究。对其谱带的认证发现，随着样品粒径的变小，部分ｆ→ｆ跃迁的窄带明显增宽并发生红移；另外，在３００～５５０ｎｍ区的边带显著增强。指认这个边带为Ｏ２ｐ→Ｎｄ４ｆ的荷移跃迁。利用表面光电压谱及场调制表面光电压谱对其光伏响应特性、谱带归属及界面电子行为进行了研究，并借助于电荷转移和带间跃迁的概念解释了Ｎｄ２Ｏ３纳米晶谱图的特征。     

纳米TiO2光催化分解罗丹明B的动力学分析

锐钛矿型TiO2禁带宽度为3 2eV,在波长小于387nm的紫外辐射激发下,价带电子跃迁到导带,光生电子和空穴分离,与表面接触组分可发生一系列氧化还原反应,可将有机污染物降解为简单的无机化合物[1]。TiO2微粒粒径的降低(几十纳米),吸收光谱发生蓝移,催化活性随粒径的减小而增强[2,3]。纳米TiO2对罗丹明B的光催化分解过程与罗丹明B在TiO2表面的吸附有关[4]。本文采用自制纳米TiO2在4W紫外灯直接照射下,光分解罗丹明B为表观一级反应,反应速率与罗丹明B起始浓度及催化剂用量有关。1　实验部分纳米TiO2 采用sol gel法制备。分别配制不同…     

掺Sn的纳米TiO2表面光生束缚激子的验证及其特性

采用溶胶-凝胶法制备了不同掺杂Sn的TiO2纳米粒子，并主要利用表面光电压谱(SPS)和电场诱导表面光电压谱(EFISPS)对样品进行了表征，重点探讨了焙烧温度和掺Sn量对TiO2光生电荷性质的影响．同时揭示了样品结构与表面光生束缚激子的关系及其特性．结果表明：与束缚激子相关的光伏响应只在含有金红石相的TiO2样品中出现，且在混晶相中表现得更加显著．掺杂适量Sn不仅提高了纳米TiO2的与带带跃迁相关的SPS响应强度，同时也使与束缚激子相关的SPS响应明显增强．     

Er2O3纳米晶光伏特性及谱带解析

纳米做教是介于体相材料和分子或原子之间的新型材料，表现出许多超常的电、热、光、磁及催化的特性，因此引起人们高度的重视［1，2］．目前对其光学、磁学、力学和比热等研究已有大量的报导[3]．但是，对于稀土氧化物纳米材料的合成及性质的研究，尤其对它们的电学性质、电子输运方式和光电行为报导较少.本文利用表面光电压谱（SPS）技术对不同粒径的Er2O3纳米晶进行了表面光伏特性的研究，并结合漫反射吸收光谱对其谱带进行了解析，发现，除f→f跃迁外，在300～550nm区间有一定吸收边带，此带可归属于O2p→Er4f电荷转移跃迁．随着样品…     

酞菁锰与表面吸附的NO2之间的电荷转移相互作用研究

由于MnPc具有特殊的电子结构和氧化还原性质,已被作为生物模拟体系进行过深入的研究,并认为它与植物光合作用中的电荷转移及放氧有着直接的关系。人们还发现电子受主型气体对CuPc等体系的表面电导有重要影响,原因是它们之间存在着强烈的电荷转移相互作用,并成功地制成了基于表面电导测量的NO_2气体传感器。既然MnPc表现出较好的表面光伏性质,那么可以预料这种性质也有可能对电子受主型气体的表面吸附是敏感的,这方面的研究不仅有可能反映出它们之间的电荷转移相互作用情况,还能为基于表面光电压测量的气体传感研究积累第一手资料。     

偏振光作用下金红石型TiO2单晶(001)面的表面光电压谱研究

TiO2是一种优异的光电功能材料,被广泛用于有机污染物光降解及太阳能光电转换[1～3].近年来的研究表明,表面原子排布对TiO2光电效能有决定性的影响.如Lowckamp[3]的研究表明,TiO2的(101)晶面与其它晶面相比具有高的光化学还原Ag+的能力.本文结合偏振光技术与表面光电压谱技术对金红石型TiO2单晶(001)面的光伏响应特性进行了研究,通过对TiO2不同晶面的电子跃迁形式的区分及其对偏振光的不同响应,揭示了表面原子排布与TiO2光电性质之间的关系,实现了对材料功能特性的调控.     

ZnO纳米粒子结构对光电量子限域特性的影响

Zn O作为一种宽禁带 (3 .3 6e V)高激子结合能 (60 me V)的半导体材料已引起人们的关注 .Zn O纳米粒子的比表面积较大 ,表面活性较高 ,对周围环境敏感 ,使其成为传感器制作中最有前途的材料[1] ,还在太阳能转换[2 ] 、发光材料[3] 、半导体表面修饰与敏化[4 ] 、纳米电子学以及分子电子学器件[5] 等领域显示出广阔的应用前景 .制约这些应用的关键是 Zn O纳米粒子表面和界面的电子结构和电荷转移行为 ,但有关此方面的报道较少 .本文用溶胶 -凝胶法制备了不同粒径的 Zn O纳米粒子 ,应用表面光电压谱 (SPS)和场诱导表面光电压谱 (FISPS…     

Fluorescence and Time-Resolved Photoacoustics of Hypericin Inserted in Liposomes: Dependence on Pigment Concentration and Bilayer Phase

Abstract— Solvatochromic effects on the energy of visible absor-bance and fluorescence transitions in hypericin have been studied in organic solutions and in phosphatidylcholine liposomes, suggesting that the molecule in this last case is preferentially located in the polar aprotic zone close to the lipid-water interface. Nonradiative and radiative decays of the pigment have also been studied, combining photocalorimetric and fluorescence techniques, as a function of the pigment concentration in the liposomal phase and of the gel-to-sol thermotropic transition of the phos-pholipidic bilayer. The results show that hypericin can sense the phase transition by exhibiting a stepwise increasing of the fluorescence quantum yield; concomitantly photoacoustic data indicate that in the gel phase, above a certain concentration of hypericin, clustering of the pigment promotes the formation of nonradiative long-lived species, whereas when the bilayer is in the sol phase ultrafast nonradiative pathways become the main deactivation channels upon increasing concentration. As a consequence, as shown by photoacoustic results, the photosensitized formation of singlet oxygen is prevented when the local concentration of hypericin in the lipidic phase is greater than about 30 m M .     

量子尺寸氧化锌颗粒的表面光电压谱研究

氧化锌是极少数几个可以实现量子尺寸效应的氧化物半导体材料[1 ] .传统上 ,这种材料广泛用于陶瓷、压电传感器、催化剂以及发光器件等领域 .随着量子尺寸氧化锌颗粒制备工艺日臻成熟 ,这类材料的应用进一步拓展到光电转换 [2 ] 、光催化[3] 以及化学传感器 [4] 领域 .而在这些领域中的应用都与颗粒的表面性质密切相关 .本工作中制备了两种不同粒径的氧化锌纳米微粒 ,利用表面光电压谱以及电场诱导表面光电压谱对颗粒的表面性质进行了研究 ,并对颗粒的表面态进行了具体指认 .1　实验部分氧化锌纳米微粒参照文献 [5 ,6 ]方法制备 .将 5 .49g…     

四甲基-四乙基钯卟啉的表面光伏特性研究

合成了1,3,5,7-四甲基-2,4,6,8-四乙基卟啉(TMTEP)及其钯络合物(PdTMTEP),并利用表面光电压谱(SPS)和场诱导表面光电压谱(FISPS)技术对它们的表面光伏特性进行了研究.TMTEP有较强的荧光发射,而PdTMTEP以磷光辐射为主,其光伏响应强度比TMTEP的强得多;在外电场诱导下,PdTMTEP的Soret带与Q带的光伏响应强度随外加正电场光伏响应强度的增加而增强,随外加负电场光伏响应强度的增加而减弱,并且在680,750nm处出现两个新的光伏响应带,这两个光伏响应带与极化子跃迁有关.     

Photo-induced charge transfer in Prussian blue analogues as detected by photoacoustic spectroscopy

The photo-induced charge transfer in four series of Prussian blue (PB) analogues was studied from photoacoustic spectra. In cobalticyanides the observed signals were assigned to a metal-to-ligand charge transfer, which appears as a shoulder below 450 nm, and to d-d transitions for Co(II), Ni(II) and Cu(II) complex salts. No evidence of metal-to-metal charge transfer was observed for this series, which is probably due to the high stability of low spin cobalt(III) in the hexacyanide complex. Photoacoustic spectra for ferricyanides are broad bands, which result particularly intense up to 750 nm. Such features were attributed to the overlapping of contributions from metal-to-ligand (<600 nm) and metal-to-metal charge transfer transitions, with probably also a minor contribution from d-d transitions in the outer metal. The spectra for the ferrocyanides series are dominated by the metal-to-ligand charge transfer band below 550 nm, approximately 100 nm above this transition in cobalticyanides. Within the studied solids, the most intense and broad metal-to-metal charge transfer bands were found for a series of low spin Co(III) high spin Co(II) hexacyanoferrates(II,III) and with similar features also for ferric ferrocyanide (Prussian blue), assigned to Fe(II)-->Co(III) and Fe(II)-->Fe(III) photo-induced transition, respectively. The first of these transitions requires of more energetic photons to be observed, its maximum falls at 580 nm while for Prussian blue it is found at 670 nm. Prussian blue analogues are usually obtained as nanometric size particles and many of them have a microporous structure. The role of surface atoms on the observed charge transfer bands in the studied series of compounds is also discussed.