Thermoelectric performance of XI2 (X = Ge,Sn, Pb) bilayers

We study the thermal and electronic transport properties as well as the thermoelectric (TE) performance of three two-dimensional (2D) XI₂ (X=Ge, Sn, Pb) bilayers using density functional theory and Boltzmann transport theory. We compared the lattice thermal conductivity, electrical conductivity, Seebeck coefficient, and dimensionless figure of merit (ZT) for the XI₂ monolayers and bilayers. Our results show that the lattice thermal conductivity at room temperature for the bilayers is as low as ~1.1 W·m^{-1·K-1-1.7 W}·m^{-1·K-1, which is about 1.6 times as large as the monolayers for all the three materials. Electronic structure calculations show that all the} XI₂ bilayers are indirect-gap semiconductors with the band gap values between 1.84 eV and 1.96 eV at PBE level, which is similar as the corresponding monolayers. The calculated results of ZT show that the bilayer structures display much less direction-dependent TE efficiency and have much larger n-type ZT values compared with the monolayers. The dramatic difference between the monolayer and bilayer indicates that the inter-layer interaction plays an important role in the TE performance of XI₂, which provides the tunability on their TE characteristics.     

氧化锌纳米棒微结构光电极的制备

通过两步法,即首先热分解醋酸锌制备氧化锌晶种层,在晶种的诱导下,再采用低温水热法在氟掺杂的SnO₂导电玻璃(fluorine-doped tin oxide, FTO)基底导电面上成功制备出高取向性的氧化锌纳米棒阵列光电极。系统研究了前驱液浓度、溶液pH值、反应时间等实验条件对光电极微结构的影响。实验结果表明在一定变化范围内,随着前驱液浓度和溶液pH值的增大,纳米棒的直径增大;随着反应时间的延长,纳米棒的长度增长。将氧化锌纳米棒阵列薄膜制作成染料敏化太阳电池(dye-sensitized solar cell, DSSC)的光电极,并对电池的I-V特性进行了表征。     

溶胶-凝胶分子印迹CsPbBr3量子点的构建及其在胆固醇荧光检测中的应用

该文研究了CsPbBr3量子点（QDs）作为一种新型荧光（FL）探针对胆固醇（CHO）的检测。以3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）为功能单体,CHO为模板分子,采用溶胶－凝胶技术,将CHO引入到SiO2网络中,制备了CHO分子印迹膜保护的CsPbBr3@SiO2 QDs。该分子印迹膜既可降低空气、湿度等与CsPbBr3 QDs的接触,提高CsPbBr3 QDs的稳定性,又赋予CsPbBr3 QDs对CHO的选择性。检测过程中,CHO被捕获到CsPbBr3@SiO2QDs的印迹位点上,形成空间位阻,导致CsPbBr3 QDs荧光强度下降。在最优条件下,CsPbBr3 QDs的荧光猝灭效率和CHO浓度对数在1.00 × 10－11 ~ 5.00 × 10-8 mol·L－1范围内呈现良好的线性关系,检出限为2.48 × 10－12 mol·L－1。结果表明,该方法灵敏度高、选择性好。该工作为CHO检测提供了一种新的策略,拓宽了CsPbBr3 QDs的应用范围。     

分子印迹型二氧化钛及其复合材料的合成和应用

分子印迹技术是将分子设计、大分子合成、分子识别、生物模拟以及生物工程等技术的优点结合起来发展而成的一种新兴跨学科方法,所形成的分子印迹聚合物亲合性好、选择性和稳定性高。二氧化钛及其复合材料价格低廉、安全高效、绿色环保、光催化活性高,被广泛应用于光催化、光电转换等领域。二氧化钛及其复合材料形成的分子印迹聚合物稳定性高,光催化活性好,并且具有良好的选择性,能对低浓度、高毒性污染物进行选择性富集及光催化降解,拓宽了其应用范围。本文综述了近二十年来分子印迹型二氧化钛及其复合材料的制备方法及其在光催化降解、传感器构建以及其他领域的应用概况,并进行展望。     

电泳法制备具有{001}面TiO2纳米片分级球散射层的染敏太阳电池光电极

利用简便的溶剂热法,制得了由锐钛矿相的纳米片组成的、{001}面接近100%暴露的TiO2分级球形结构。利用电泳沉积法,将所得的TiO2分级球形结构作为散射层引入到染料敏化太阳电池(DSSC)中,并很好地保护了这种脆弱的分级结构。由于这种分级球形结构比TiO2纳米颗粒具有更好的染料吸附性能和光散射性能,使用这种TiO2分级球形结构作为散射层的DSSC达到了7.38%的光电转换效率,较之基于TiO2纳米颗粒的DSSC有了26%的提高。     

2D/2D超薄La2Ti2O7/Ti3C2 Mxene肖特基异质结用于高效光催化CO2还原(英文)

CO₂的过量排放造成了全球生态系统的失衡,如温室效应、海洋酸化和极端天气频发等.CO₂作为一种储量丰富且可循环利用的碳一资源,利用光催化技术将其催化转化为包括一氧化碳和甲烷在内的碳氢燃料,为上述问题提供了一个很有前景的解决方案.纳米片作为典型的二维材料,其厚度一般低至100 nm.此外,二维材料具有较大的比表面积、可调谐的端基官能团、出色的光学性能以及较好的导电性和柔韧性,在光催化领域受到了广泛关注.在半导体材料中,钛酸镧(La₂Ti₂O₇)具有优良的氧化还原能力和良好的稳定性和耐久性,但与其他半导体类似,La₂Ti₂O₇的宽带隙性质决定了其只能利用波长较短的光,这极大地限制了其对太阳光的利用.为了增强光吸收能力,降低光生载流子的复合,本文通过溶剂热法在La₂Ti₂O₇纳米片上负载薄层Ti₃C₂ MXen...