TiO2/CdS/Ru(bpy)2(NCS)2作为太阳电池光阳极的探讨

将CdS纳米粒子复合成TiO2纳米多孔膜上，用染料Ru(bpy)2(NCS)2对此复合半导体纳米膜电极进行每化，测量了不同CdS复合量的ITO／TiO2/CdS/Ru(bpy)2(NCS)2光阳极组成光电池的能量转换效率，实验证明，ITO／TiO2/CdS/Ru(bpy)2(NCS)2作为太阳电池光阳极的能量转换效率与TiO2/CdS复合半导体中CdS的含量有关，当CdS复合时间为5min的电池的短路电流为5．23A／m^2,开路电压为0．716V，能量转换效率为0．77％。     

复合纳米粒子SnO2/CdS的制备及性能研究

由湿化学方法制备了包覆型SnO2 /CdS复合纳米粒子 .用ICP、XRD及TEM测定了样品的组成和平均晶粒尺寸 ,并通过HRTEM直接观察到样品的包覆结构 .与纯SnO2 纳米粒子相比较 ,SnO2 /CdS复合纳米粒子在波长为 36 0 - 5 80nm范围内有更强的吸收 ;由该复合纳米粒子制得的电极呈现出良好的光电转换特性 ,其最大IPCE值达 40 .9% ,远大于纯SnO2 纳米电极的IPCE( 0 .6 5 % ) ,而且光响应范围也从纯SnO2 的 30 0 - 4 0 0nm拓展到 30 0 - 5 5 0nm .     

CdS/TiO2纳米管复合结构的制备与光电性能研究

利用阳极氧化法在钛金属基底表面制备一层TiO2纳米管阵列薄膜,然后通过水热反应在TiO2纳米管上负载CdS纳米粒子,形成CdS/TiO2纳米管的复合结构。利用SEM、XRD、XPS、UV-Vis等手段对其形貌和结构进行表征。进一步考察了CdS/TiO2纳米管的光电性能和光催化活性,结果表明,相比于TiO2纳米管,CdS/TiO2纳米管复合结构在紫外光和可见光下都具有更好的光催化活性及光电性能。     

ITO/TiO2表面电沉积CdS纳米粒子及其薄膜的光电性能

采用阴极恒电位沉积方法, 在TiO2表面沉积制备出CdS纳米粒子. XRD和SEM测试结果表明, CdS粒子的结构以六方晶相为主, 粒径分布均匀, 表面形貌呈菜花状. 通过调节沉积电位和沉积时间等因素在一定程度上可以控制CdS纳米粒子的生长. 随着沉积电位变负, CdS粒子的粒径逐渐减小. 沉积时间越短, 粒子粒径越小. 紫外-可见吸收光谱测试结果表明, 不同条件下制备出来的CdS粒子表现出一定的量子尺寸效应. 此外, 沉积条件也会影响ITO/TiO2/CdS复合半导体薄膜的光电性能.     

TiO2浓度对核-壳结构Ag/TiO2纳米复合粒子结构以及三阶非线性光学性质的影响

采用光还原方法制备了核-壳结构的Ag/TiO2纳米复合粒子, 通过TEM、UV-Vis光谱和XRD表征了不同TiO2浓度下Ag/TiO2纳米复合粒子的结构和光学性质. UV-Vis光谱证明了银颗粒的存在, 且复合粒子中的银粒径随着TiO2含量的增加而增加, 同时随着TiO2浓度的增加, 银的吸收峰出现明显的增强和展宽；从TEM照片 发现, Ag/TiO2纳米复合粒子是一种以Ag为核, 外面包覆一层TiO2的核-壳结构, TiO2浓度和Ag+浓度的增加, 使得复合粒子的银颗粒粒径增大. 用Z-扫描技术, 以锁模Ti:sapphire飞秒激光器发出的脉宽为130 fs激光做光源, 在790 nm波长的光作用下, 研究了0.5%(w)Ag+含量, 不同TiO2浓度的Ag/TiO2纳米复合粒子的非线性光学特性. 结果发现, 在790 nm激光作用下, 0.25%(w)TiO2样品膜有双光子吸收和自聚焦非线性折射现象; 而当TiO2浓度为0.70%(w)时, 样品膜的非线性吸收由反饱和吸收转变为饱和吸收.     

CdS/TiO_2复合纳米网的制备及光催化性能研究

采用阳极氧化法和连续离子层吸附方法,制备出高催化活性的CdS/TiO_2复合纳米材料并研究其催化活性。制得的CdS纳米粒子未堵塞管口并均匀地分布在TiO_2纳米网上。相对于未修饰的TiO_2纳米网,CdS/TiO_2复合催化剂大大改善了TiO_2对光的吸收并表现出更高的光催化活性。在光照120min后,CdS/TiO_2复合纳米材料对亚甲基蓝的降解率为98.3%,远高于未修饰的TiO_2纳米网的71.3%。此外,通过光电流实验可知,当沉积CdS圈数为15圈时,CdS/TiO_2复合纳米材料的光电流最强。复合材料表现出比TiO_2更高的光催化活性可能是因为CdS是一个窄带隙的半导体,可增强TiO_2对可见光的吸收以及降低空穴和电子对的复合率。     

DNA/CdS纳米粒子复合体系的光谱和光电化学性质

在水溶液中以DNA作为模板和稳定剂, 构筑了DNA与CdS纳米粒子复合体系(DNA/CdS NPC), 研究DNA的含量, 单双链等对复合体系光电响应的影响, 并综合TEM, UV-Vis, IR和荧光光谱等对其形貌和光谱性质进行表征. 结果表明, CdS纳米粒子(CdS NPs)与DNA链之间主要通过静电作用结合; DNA模板对CdS NPs的禁带宽度没有影响; 以DNA模板合成的CdS NPs具有较高的表面态密度, 其对CdS NPs的荧光有增强作用, 而对光电流响应有抑制作用, 并且DNA在复合体系中的含量影响荧光增强和光电流减弱的程度. 该复合体系在荧光标记检测和DNA的定量分析方面可能具有应用前景.     

金属氧化物(Fe2O3, CuO,NiO)改性对TiO2纳米管阵列光电催化活性的增强效应

采用阳极氧化法和阴极电沉积法制备了Fe2O3,CuO和NiO纳米粒子改性的高度有序的TiO2纳米管(TiO2-NT)阵列.运用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM),透射电子显微镜(TEM),X射线衍射(XRD)和紫外-可见漫反射光谱等手段对Fe2O3/TiO2-NT、CuO/TiO2-NT和NiO/TiO2-NT复合电极进行表征.以苯酚为模拟污染物,考察复合电极的光电性能.结果表明,金属氧化物(Fe2O3,CuO,NiO)纳米粒子成功沉积在TiO2-NTs的管口、内壁和管底.金属氧化物改性复合电极的光电催化活性比未改性的TiO2-NTs提高了2倍以上.Fe2O3/TiO2-NTs在可见光区显示出最高的吸收强度.以Fe2O3/TiO2-NTs为阳极处理苯酚废水,光照120min后苯酚去除率达到96%,而未改性的TiO2-NTs的苯酚去除率只有41%.此外,Fe2O3/TiO2-NTs在生成低毒中间产物方面表现出良好的性能.较高的复合电极光电催化活性主要是由于TiO2纳米管和过渡金属氧化物纳米粒子间构筑的高界面面积异质纳米结构,有效地促进了电子转移,抑制了光生电子-空穴对的复合.     

Q-CdS/聚合物纳米复合膜的制备与荧光性能

采用配位化学合成原理 ,分离制备出颗粒尺寸小于 10nm的单分散性的Q态CdS(Q CdS)纳米粒子 ,将Q CdS纳米粒子与聚合物复合成膜 ,制备出一系列Q CdS 聚合物纳米复合膜 .用紫外可见吸收光谱与透射电镜研究了纳米复合膜的量子尺寸效应和分散性 .通过荧光光谱探讨了不同聚合物基体材料和不同Q CdS含量的纳米复合膜的荧光发光性能 .结果表明 ,一方面这种以聚合物为基体的纳米复合膜 ,由于聚合物与Q CdS之间的相互作用 ,使纳米复合膜表现出与单一相组分完全不同的特征荧光发射峰 ;另一方面 ,随着纳米复合膜中Q CdS含量的不断增大 ,纳米复合膜的荧光强度不断增强 ,在一定浓度时达到最大值 .     

光诱导聚合制备聚噻吩/二氧化钛复合粒子的结构及光催化性能

通过光诱导噻吩在TiO2的氯仿悬浮液中聚合反应,制备了聚噻吩/二氧化钛(PTh/TiO2)复合粒子,并采用比表面积分析仪、扫描电子显微镜、粒径分析仪、X射线光电子能谱、紫外-可见漫反射光谱和红外光谱对复合粒子进行了表征.结果表明,PTh/TiO2复合粒子上的聚噻吩骨架中S原子与TiO2粒子间存在强相互作用,该复合粒子对...     

CdS/TiO2复合纳米微粒的原位合成及性质研究

采用一种新方法,在TiO₂表面原位合成CdS纳米微粒,并用红外光谱跟踪了CdS/TiO₂复合纳米微粒的形成过程.紫外吸收光谱研究表明TiO₂对CdS纳米微粒的形成有很好的稳定作用,荧光光谱研究结果表明,这种纳米异质结构有着良好的电荷分离.     

Sea urchin TiO2-nanoparticle hybrid composite photoelectrodes for CdS/CdSe/ZnS quantum-dot-sensitized solar cells

The sea urchin TiO(2) (SU TiO(2)) particles composed of radially aligned rutile TiO(2) nanowires are successfully synthesized through the simple solvothermal process. SU TiO(2) was incorporated into the TiO(2) nanoparticle (NP) network to construct the SU-NP composite film, and applied to the CdS/CdSe/ZnS quantum-dot-sensitized solar cells (QDSSCs). A conversion efficiency of 4.2% was achieved with a short-circuit photocurrent density of 18.2 mA cm(-2) and an open-circuit voltage of 531 mV, which corresponds to ～20% improvement as compared with the values obtained from the reference cell made of the NP film. We attribute this extraordinary result to the light scattering effect and efficient charge collection.     

CdS/TiO2光催化去除水体中氨氮的研究

利用溶胶-凝胶法制备了不同比率的CdS掺杂TiO₂复合纳米颗粒催化剂,并用其进行了紫外光、日光灯和太阳光全波长光催化去除水中氨氮和其它形式无机氮的对比实验研究.考察了添加催化剂的量、CdS复合比率、有氧化态氮亚硝酸根或硝酸根与氨氮共存时光催化脱氮的耦合效果、外加光源等对脱除氨氮效率的影响,并研究了后3个因素对CdS光腐蚀程度的影响.对于氨氮初始质量浓度为50mg/L的模拟废水,在通空气搅拌条件下,n(CdS):n(TiO₂)=0.17的CdS/TiO₂催化剂脱氮效果最佳,此时经紫外光照2h后脱除氨氮效率达41.5%.实验结果表明:复合催化剂中CdS的含量是影响光催化活性和光腐蚀程度的重要因素.     

TiO_2/CdS/Ru(bpy)_2(NCS)_2作为太阳电池光阳极的探讨

将 Cd S纳米粒子复合在 Ti O2 纳米多孔膜上 ,用染料 Ru( bpy) 2 ( NCS) 2 对此复合半导体纳米膜电极进行敏化 ,测量了不同 Cd S复合量的 ITO/Ti O2 /Cd S/Ru( bpy) 2 ( NCS) 2 光阳极组成光电池的能量转换效率 .实验证明 ,ITO/Ti O2 /Cd S/Ru( bpy) 2 ( NCS) 2 作为太阳电池光阳极的能量转换效率与 Ti O2 /Cd S复合半导体中 Cd S的含量有关 .当 Cd S复合时间为 5 min的电池的短路电流为 5 .2 3A/m2 ,开路电压为 0 .71 6 V,能量转换效率为 0 .77% .     

CdS敏化对TiO2纳米薄膜电极光生电荷转移特性的影响

1991年Gratzel等[1]以敏化的TiO2纳米薄膜电极组成的液体结光电化学太阳能电池(PEC),其光电转换效率(IPCE)达到10%. 最近,选用固态电解质使这种PEC的IPCE达到33%[2].于是用有机染料[3,4]及窄带隙半导体纳米微粒[5]敏化的电极受到了广泛关注.     

CdS纳米粒子的表面修饰及其对光学性质的影响

用反胶束法合成了用表面活性剂分子磺基焉珀酸双－２－乙基已酯钠盐（ＡＯＴ）进行表面修饰的ＣｄＳ纳米粒子（记为ＣｄＳ／ＡＯＴ－ＳＯ３＾－）,研究了这种纳米粒子在正庚烷（ｈｅｐｔａｅ）和吡啶（Ｐｙ）溶剂中的荧肖及光解行为,发现其在正庚烷中荧光很强,而Ｐｙ却强烈地猝灭ＣｄＳ纳一子的荧光,用电荷转移猝灭机制进行了解释,这种解释为ＣｄＳ纳米粒子在Ｐｙ中光解实验进一步证实。     

电沉积法制备介孔TiO_2/CdS薄膜光电极

采用阴极恒电位沉积法,在介孔TiO2薄膜上制备了介孔TiO2/CdS薄膜光电极,用XRD,SEM,Raman,SPS和UV-Vis等多种手段对薄膜电极进行了表征.结果表明,CdS成功沉积到介孔TiO2的表面和孔道内,形成了异质结结构.通过光电流作用谱考察了该复合体薄膜电极的光电性能,结果表明,与单纯的介孔TiO2薄膜相比,其光电转换效率显著提高,这是由于CdS具有吸收可见光的特性以及CdS与介孔TiO2形成异质结从而使得光生载流子更容易分离的结果.     

Synthesis and characterization of ternary nanocomposites of TiO2/rGO/CdS as an efficient catalyst for photo-degradation of methyl orange

Novel ternary composite photocatalysts have been successfully prepared by TiO₂ nanofibers, reduced graphene oxide, and CdS nanoparticles (TiO₂/rGO/CdS) by using electrospinning technique with easy chemical methods. The structures and their properties are examined by X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, Raman spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and field-emission scanning electron microscope (FESEM). The structural characterization of the composite reveals that pure TiO₂ NFs and CdS NPs crystalline very well and the reduced graphene oxide is tightly composed with TiO₂ NFs and CdS Nps. The photodegradation of methyl orange (MO) under UV light illumination is significantly enhanced compared with that of bare materials. This ternary composite degrades methyl orange within 75 min. The enhanced photocatalytic degradation performance resulted from effective separation of e–h pairs with rGO sheets and also contributed for high rate degradation efficiency. This novel ternary composite has a potential application of wastewater purification and utilization for energy conversions.     

Effect of chelating functional polymer on the size of CdS nanocluster formation

Chelating poly(acrylates-co-2-methylacrylic acid 3-(bis-carboxymethylamino)-2-hydroxy-propyl ester) microspheres of diameter 250-310 nm were prepared by the soap-free emulsion polymerization method for varying amounts of GMA-IDA. Then CdS/copolymer composite was generated by chemical deposition on the surface of the copolymer microspheres. By XRD analysis it is found that the chelated CdS nanoparticles are a pure cubic zinc blende structure. The CdS/copolymer composite is examined by UV-vis absorbance, photoluminescence, and TEM observation. Average CdS nanoparticle size calculated from Henglein's empirical curve is in the range of 3.0-8.0 nm and varies according to the GMA-IDA molar ratio during polymerization, pH value during chelation, and postchelation annealing temperature. Higher ratio of chelating group, pH value, and annealing temperature produce larger CdS nanoparticles. As GMA-IDA ratio increases, photoluminescence exhibits a red shift from 510 to 520 nm, photoluminescence increases, and bandwidth decreases. Photoluminescence of the CdS nanoparticle becomes negligible when diameter exceeds 5 nm.