宽带隙Cu(In,Al)Se2薄膜的制备及表征

以特殊脉冲电沉积方法制备CuInSe2(CIS)前驱体薄膜, 通过真空蒸镀法在CIS薄膜上沉积Al膜, 经硒化退火后在氧化铟锡(ITO)基底上制备了Cu(InAl)Se2(CIAS)薄膜. 采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)对其形貌、结构、成分及光学吸收性质进行了表征. 结果表明, 制备的CIAS薄膜颗粒均匀, 表面平整致密, 呈黄铜矿结构. 薄膜在可见光区具有良好的吸收, 带隙约为1.65 eV.     

Sb掺杂ZnSnO_3透明导电薄膜:制备与性能(英文)

采用溶胶-凝胶法(Sol-Gel)和旋涂法制备了未掺杂的ZnSnO3薄膜和掺入不同物质的量的Sb的ZnSnO3薄膜。采用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、霍尔效应仪(Hall)以及紫外-可见光(UV-Vis)等表征了热处理后薄膜的晶相、微观形貌、晶格缺陷、电学性能以及紫外-可见光透过率。结果表明:所有薄膜都是ZnSnO3结构;与未掺Sb的ZnSnO3薄膜相比,掺入Sb后的ZnSnO3薄膜的电阻率都有不同程度的降低,其中掺入8mol%Sb的薄膜具有最低的电阻率0.96Ω·cm;缺陷研究表明:Sb的掺入使得晶格中的间隙锌离子含量增加,这有利于薄膜电阻率的降低;薄膜的紫外-可见光(UV-Vis)表明:在波长大于475 nm的可见光范围内,掺入Sb的ZnSnO3薄膜的可见光透过率都在80%以上。     

以乙醇作溶剂电沉积制备CIGS薄膜

利用恒电位电沉积法在以乙醇为溶剂的溶液中制备了铜铟镓硒(CIGS)薄膜.并采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)和紫外-可见-近红外(UV-VIS-NIR)分光光度计分别对薄膜的形貌、成分、晶体结构和吸收特性进行了表征.结果表明在-1.6V(相对于饱和甘汞电极电位)工作电位下沉积的薄膜经450°C退火后能够形成形貌均匀致密、结晶性良好、带隙约为1.17eV的黄铜矿结构CuIn0.7Ga0.3Se2薄膜.实验过程中发现,以乙醇为溶剂可以有效避免在水溶液中出现的析氢现象,减小了沉积电位的限制.     

Cu掺杂TiO_2薄膜的摩擦学性能

采用溶胶-凝胶法在普通玻璃基底上制备了纯TiO2和Cu掺杂的TiO2(Cu-TiO2)纳米结构薄膜,利用X射线光电子能谱(XPS)、原子力显微镜(AFM)、粉末X射线衍射(XRD)及UMT-3摩擦磨损试验机考察了Cu掺杂量对薄膜组成、结构、表面形貌及摩擦学性能的影响.结果表明,相比于纯TiO2薄膜,Cu掺杂TiO2纳米薄膜平整、均匀,具有较好的耐磨减摩性能.Cu掺杂量的多少直接影响Cu-TiO2薄膜的减摩抗磨性能,当Cu掺杂量为5%(摩尔分数)时,Cu-TiO2膜具有最佳的耐磨寿命和最低的摩擦系数.     

电沉积铁族薄膜的磁性圆二色研究

采用循环伏安法在GaAs(100)单晶表面电沉积了铁族金属单质薄膜. 扫描电子显微镜(SEM)结果显示, Fe族金属薄膜的晶粒较小, 薄膜平整度较高。通过X射线衍射(XRD)谱分析了Fe, Co, Ni在GaAs(100)晶面上的外延生长. 使用磁光克尔效应装置研究了Fe族金属薄膜的宏观磁性, 用同步辐射圆偏振软X射线测量了铁族单质磁性薄膜的吸收谱, 获得了X射线磁性圆二色谱, 并通过加和定则计算了磁性薄膜中Fe族金属原子的轨道磁距和自旋磁矩.     

ZnSnO3透明导电薄膜：溶胶-凝胶法制备及性能

采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)过程和旋涂法制备了Zn-Sn-O系统薄膜。通过对干凝胶的热重-差示扫描同步热分析(TG-DSC),研究了干凝胶在烧结过程中的反应历程。采用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、场发射扫描电镜(FE-SEM)以及紫外-可见透过率(UV-Vis)等表征了烧结后薄膜的晶相、晶格缺陷、微观形貌以及紫外-可见光透过率。本文还研究了烧结温度、N2气氛热处理以及组成变化对薄膜电阻率的影响,结果表明:偏锡酸锌ZnSnO3晶体薄膜具有较低的电阻率;当nZn/(nZn+nSn)=50.3at%时,薄膜的电阻率达极小值,约为8.0×102Ω.cm。偏锡酸锌ZnSnO3晶体的导电机理研究表明:晶格中间隙阳离子含量的增加有利于薄膜电阻率的降低,而氧空位的形成则使其电阻率升高。薄膜的紫外-可见光透过率(UV-Vis)表明:偏锡酸锌ZnSnO3晶体薄膜在400~900 nm的可见光波段透过率可达80%以上。     

三维有序结构In掺杂TiO_2薄膜的可见光催化活性

采用自组装生长聚苯乙烯胶体模板和溶胶-凝胶法,制备出三维(3D)有序结构In掺杂TiO2(IO-TiO2-In)薄膜可见光催化剂.光催化实验证明,IO-TiO2-In薄膜降解甲醛的可见光活性是TiO2和三维有序结构TiO2(IOTiO2)薄膜的5倍.利用X射线电子衍射(XRD)谱、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和紫外-可见(UV-Vis)漫反射吸收光谱确定了催化剂的晶相结构、表面微结构和能带结构.结果表明,IO-TiO2-In薄膜具有锐钛矿型三维有序结构,与TiO2相比,增加了比表面积,提高光的利用率;掺入的In离子在薄膜表面形成In2O3和O-In-Clx(x=1,2)物种,既增强可见光的吸收,又有效地促进了光生载流子的分离,提高了光生载流子在固/气界面参加光催化反应的利用率,使催化剂的可见光催化活性显著提高.     

ITO在NaOH溶液中阳极与阴极极化过程的电化学行为

通过循环伏安法等方法研究了氧化铟锡(ITO)透明导电薄膜的电化学行为. 获得了ITO薄膜在NaOH溶液中阴极和阳极极化处理前后的循环伏安曲线. 采用透射光谱, 方块电阻测试, 扫描电子显微镜(SEM), 能量色散X射线荧光光谱(EDS)与X射线衍射(XRD)表征ITO薄膜经电化学处理后的反应产物. 结果表明, ITO薄膜在阳极处理后(约为+1.5 V(vs SCE))保持了稳定的成分和结构. 但经阴极处理后(约为-1.5 V(vs SCE))发生了严重的电化学腐蚀, 可见光透射率大幅下降, 方块电阻增加一个数量级. 经SEM、EDS和XRD表征分析, 证明阴极处理过程使ITO薄膜中的In3+还原成了In单质.     

TiO2薄膜空气-水界面自组装的研究

本文采用十二烷基磺酸钠(SDS)作模板并以明胶作稳定剂，在空气-水的界面上组装TiO₂薄膜。结果表明，采用明胶稳定的薄膜具有良好的机械强度。采用X射线角度扫描技术(AD)原位检测薄膜的结构，并用X射线宽角衍射(WAXS)和小角衍射(SAXS)技术对经后续处理的TiO₂薄膜结构进行了表征。研究发现，明胶的加入可显著降低薄膜中TiO₂颗粒细度；经洗涤后，此复合薄膜材料可转换成纯层状的TiO₂薄膜。分析了明胶稳定TiO相似文献   

单色化X射线对薄膜表面高分子降解行为的影响

采用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和苯乙烯-丙烯腈无规共聚物(SAN)薄膜体系, 在不同的实验温度下, 研究了单色化的X射线对其中一个组分(PMMA)降解行为的影响.     

Fe、N共掺杂TiO2纳米管阵列的制备及可见光光催化活性

应用电化学阳极氧化法结合浸渍和退火后处理制备了Fe和N共掺杂的TiO2纳米管阵列光催化剂,并用场发射扫描电镜(FESEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和俄歇电子能谱(AES)仪对其进行了表征.结果表明,Fe、N共掺杂对TiO2纳米管阵列的形貌和结构没有明显影响,Fe和N均掺入了TiO2晶格.紫外-可见(UV-Vis)漫反射光谱显示Fe和N共掺杂TiO2纳米管阵列的吸收带边较纯TiO2纳米管阵列和单一掺杂TiO2纳米管阵列红移,可见光吸收增强.以可见光催化降解罗丹明B(RhB)考察了材料的光催化活性,Fe和N共掺杂TiO2纳米管阵列对RhB的降解速率较纯TiO2纳米管阵列和单一掺杂TiO2纳米管阵列明显提高,证明了Fe、N共掺杂产生的协同效应提高了TiO2纳米管阵列在可见光照射下的光催化活性.     

A simple route for the preparation of Eu, N-codoped TiO2 nanoparticles with enhanced visible light-induced photocatalytic activity

A simple route has been developed for the synthesis of europium, nitrogen-codoped titania photocatalysts under mild conditions (i.e., low temperature, < or = 348 K, and ambient pressure). The as-prepared photocatalysts were characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and diffuse reflectance spectra (DRS) analyses. The results showed that the codoped photocatalyst with a spheroidal shape exhibited a smaller size than the undoped titania. The transformation from anatase to rutile was suppressed by doping with Eu and N atoms. Furthermore, the absorbance spectra of Eu, N-codoped TiO(2) exhibited a significant red shift to the visible region. The photocatalytic activity of Eu, N-codoped TiO(2) was evaluated by photodegradation of the dye reactive brilliant red X-3B under visible light. This codoped sample exhibited enhanced photocatalytic activity compared to N-doped TiO(2), pure TiO(2), and P25.     

负载金的掺氮二氧化钛的制备及其可见光催化性能

以纳米管钛酸为前驱体,采用水热法先制备得到新型N掺杂二氧化钛,然后用沉积沉淀法在N掺杂二氧化钛表面负载微量贵金属Au,制备得到负载Au的掺N二氧化钛.利用TEM、XRD、XPS、ESR和DRS等手段研究了样品的形貌、晶体结构、元素化学态和光谱吸收性质.样品光催化活性通过可见光催化降解丙烯进行评价,结果表明,样品N-TiO₂和Au/N-TiO₂具有明显的可见光(λ≥420 nm)催化活性.ESR结果表明,掺氮过程中生成的束缚单电子的氧空位是样品具有可见光响应的原因.     

阳极氧化TiN薄膜制备N掺杂纳米TiO2薄膜及其可见光活性

室温下通过电泳沉积(EPD)的方法在Ti片表面制备TiN薄膜, 然后对TiN薄膜进行阳极氧化得到N掺杂多孔纳米结构的TiO2薄膜. 利用X射线衍射(XRD), X射线光电子能谱(XPS), 扫描电子显微镜(SEM)及光电化学方法对得到的薄膜进行表征. XRD测试结果表明, 经过阳极氧化并在350 ℃空气气氛中退火1 h的薄膜中存在锐钛矿晶型的TiO2. XPS的结果表明, 样品中的N元素取代部分O, 且N的摩尔分数为0.95%. SEM显示, 经阳极氧化后薄膜表面出现多孔纳米结构. 光电化学测试结果显示, 阳极氧化提高了N掺杂TiO2薄膜在可见光下的光电响应. 经阳极氧化并热处理的薄膜在0 V电位及可见光照射下光电流密度为2.325 μA·cm-2, 而单纯热处理的薄膜在相同条件下光电流密度仅为0.475 μA·cm-2. 阳极氧化得到纳米多孔结构提高了N掺杂纳米TiO2薄膜的表面积, 从而对可见光的响应增大.     

Fe3+掺杂TiO2光催化降解聚乙烯薄膜的研究

以快速溶胶-凝胶法制备了纳米TiO2光催化剂,并用Fe3 对其掺杂改性,在室温条件下,用于固相光催化降解聚乙烯(PE)包装薄膜的研究.对催化剂和薄膜进行了X衍射分析(XRD)、傅立叶红外光谱分析(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)形貌观察.结果表明,60W紫外光辐射240h后,PE失重为8.43%,锐钛矿型纳米TiO2光催化剂使PE失重30.66%;用Fe3 掺杂后,0.5?2O3/TiO2、1.0?2O3/TiO2和2.0?2O3/TiO2分别使PE失重35.91%、20.72%和13.30%.光催化剂加速了PE的失重,碳链的断裂和光氧化腐蚀,在薄膜表面形成大量的坑洞,降解产物中的小分子量的石蜡含量明显增高.Fe3 掺杂有一个最佳量,0.5?2O3/TiO2光催化降解PE的活性最高.     

Highly active TiO2N photocatalysts prepared by treating TiO2 precursors in NH3/ethanol fluid under supercritical conditions

N-doped TiO2 photocatalysts were prepared by pretreating the TiO2 precursor in NH3/ethanol fluid under supercritical conditions, denoted as TiO2N(SC). In contrast to the TiO2N(DC), obtained via direct calcination in which the N dopants were mainly present in the form of surface adsorbed NH3 molecules, most N dopants in the TiO2N(SC) were present in O-Ti-N and N-Ti-N nitrides, as confirmed by either the X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and or the Fourier transform infrared (FTIR) spectra. During liquid-phase oxidative degradation of phenol under irradiation with UV light characteristic of 365 nm, the TiO2N(SC) exhibited much higher activity than either the TiO2N(DC) or the TiO2(SC), i.e., the undoped TiO2 obtained under SCs. According to various characterizations including X-ray diffraction, transmission electron microscopy, FTIR, Brunauer-Emmett-Teller, XPS, and UV-vis diffuse reflectance spectra, the higher activity of the TiO2N(SC) could be attributed to its higher surface area, larger pore volume, well-crystallized anatase, and stronger absorbance of light with longer wavelength. Meanwhile, the OH species resulted from the nitridation of TiO2 could supply more HO* radicals, which were considered as powerful oxidants during phenol degradation. Furthermore, the electron-deficient nitrogen atoms in O-Ti-N nitrides could also account for the higher activity since it could inhibit the recombination between the photoinduced electrons and holes by capturing the photoinduced electrons. The activity of the TiO2N(SC) first increased and then decreased with the increase of the N-content. The TiO2N(SC)-1 with N/Ti molar ratio of 1.73% exhibited maximum activity, which was even much higher than P-25.     

TiO2/YFeO3复合光催化剂的制备、表征及其对气相苯的降解

利用共沉淀法和柠檬酸法制备YFeO3并以其为载体,将TiO2溶胶负载在其表面,制备了复合光催化剂TiO2/YFeO3.在紫外灯的照射下,考察对气相苯的降解效果并利用N2吸附、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、UV-Vis漫反射光谱等手段对催化剂进行了表征.结果表明,以共沉淀法制备的YFeO2为载体的复合催化剂,180 min内苯的降解率达到44.7%,表现出更好的光催化活性.两种方法制备的YFeO3均为斜方晶相,TiO2分散在载体的表面,并与YFeO3存在一定的相互作用;两种复合催化剂均具有较窄的带隙能.     

TiO2/YFeO3复合光催化剂的制备、表征及其对气相苯的降解

利用共沉淀法和柠檬酸法制备YFeO3, 并以其为载体, 将TiO2溶胶负载在其表面, 制备了复合光催化剂TiO2/YFeO3. 在紫外灯的照射下, 考察对气相苯的降解效果并利用N2吸附、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、UV-Vis漫反射光谱等手段对催化剂进行了表征. 结果表明, 以共沉淀法制备的YFeO3为载体的复合催化剂, 180 min内苯的降解率达到44.7%, 表现出更好的光催化活性. 两种方法制备的YFeO3均为斜方晶相, TiO2分散在载体的表面, 并与YFeO3存在一定的相互作用; 两种复合催化剂均具有较窄的带隙能.     

Bi3.25La0.75Ti3O12纳米线的可见光催化性能

研究了用一步水热法制备的掺镧钛酸铋(Bi_3.25La_0.75Ti₃O₁₂, BLT)纳米线的光学和可见光催化性能, 并对其晶体结构和微观结构用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)等手段进行了表征. 结果表明, 制备的纳米线为纯相的Bi_3.25La_0.75Ti₃O₁₂, 平均直径约为25 nm. 室温光致发光谱(PL)显示BLT纳米线在433和565 nm附近有较强的发射峰, 分别对应激子发射和表面缺陷发光. 紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)表明BLT样品的带隙能约为2.07 eV. 利用可见光(λ>420 nm)照射下的甲基橙降解实验评价了BLT样品的光催化性能. 结果表明, BLT的光催化活性比商用TiO₂催化剂P25、掺氮TiO₂和纯相钛酸铋(Bi₄Ti₃O₁₂, BIT)高得多. BLT光催化剂具有更高催化活性的原因是La³⁺离子掺杂拓展了BIT对可见光的吸收范围, 同时抑制了BIT的光生电子-空穴的复合.     

水热法合成多孔Ag_2S敏化二氧化钛催化剂及其可见光催化活性(英文)

Porous Ag2S sensitized TiO2 catalysts were synthesized by the hydrothermal process.The crystallization and porous structure of the Ag2S/TiO2 composite photocatalysts were investigated by X-ray diffraction,scanning electron microscopy with energy dispersive X-ray analysis,UV-Vis diffuse reflectance spectroscopy,and N2 adsorption.The Ag2S/TiO2 composites were mainly composed of anatase TiO2 and acanthite Ag2S.The absorption edge wavelengths of TiO2 and the Ag2S/TiO2 composite prepared with 3 mmol Na2S.5H2O were 400 and 800 nm,respectively,that is,the absorption edge of the composite had a pronounced red shift.The photocatalytic activity under visible light was investigated by the degradation of methylene blue with a UV-Vis spectrophotometer.The photocatalytic activities under visible light of the Ag2S/TiO2 photocatalysts were much higher than that of TiO2.