染料敏化太阳电池用聚合物电解质

综述了本研究小组近年来用于染料敏化太阳电池中聚合物电解质的研究概况.设计合成了几类性能优良的聚合物电解质,较好地改进了液体电解质染料敏化太阳电池(DSSC)的使用稳定性,研究结果具有实际应用的价值,并提出了此领域研究今后的发展方向.     

发光多孔硅的光谱及电化学研究

单晶硅是E_g为1.1eV的间接带隙半导体材料,在可见光区不发光,不能应用于光电子领域.但是,Canham 1990年首次发现^[1],适当条件下形成的多孔硅在室温下就可发出强度能与Ⅲ-Ⅴ族半导体发光二极管相媲美的可见光。     

硅在HF溶液中阳极溶解的研究

Uhlir及Turner早在50年代就已发现^[1,2],硅在HF溶液中阳极极化时,阳极电流大于某一特定值硅表面会发生电抛光反应,而低于这个值硅表面则会形成一层不同颜色的多孔硅层.1990年Canham发现多孔硅层在室温下有光致发光现象^[3],受到科学界的高度重视,在世界范围内掀起了研究多孔硅的热潮^[4].众多的研究表明,多孔硅的发光性能与其微孔的多少、大小和分布密切相关.但多孔硅要发展成为可实用的光电子材料,首先必须制备出微孔分布均匀,孔径及孔深可控的多孔硅材料.这就有必要弄清多孔硅的形成机理^[5],了解硅在HF溶液中的溶解过程及机理.为此,本文对不同掺杂浓度不同导电类型的(111)晶面单晶硅在HF溶液中的电流-电压(I-V)、电容-电压(C-V)特性进行了研究,并对这些特性进行了分析.     

Effect of Chemical Treatment on TiO2 Particles by IMPS

The photodegradation reaction rate of CHCl3 in TiO2 particulate suspension was imperoved significantly by HCl-treatment.The effect of HCl-treatment on the photocatalytic activity of TiO2 was strdied in a PEC cell by using Intensity-Modulated Photocurrent Spectroscopy(IMPS).The magntude of photocurrent response and the characteristic frequencies of the upper and lower semicircles in the complex plane of IMPS response were analyzed,and the ccathodic and anodic reaction processes of photogenerated holes and electrons were discussed.The increases in the cathodic and anodic photocurrent response and in the time constants of both cathodic and anodic reaction processes of photogenerated holes and electrons were discussed.The increases in the cathodic and anodic photocurrent response and in the time constants of both cathodic and anodic reaction processes indicate that HCl-treatment leads to the improvement of the photocatalytic activity of TiO2 and a change of the photocatalytic kinetic mechanism.     

多晶n-CdSe电极在K4Fe(CN)6-EDTA溶液中稳定性的研究

旋转环盘电极(RRDE)研究表明,多晶n-CdSe电极表面经金属离子溶液处理,提高溶液的pH及增加溶液中还原剂K₄Fe(CN)₆的浓度均使该电极在K₄Fe(CN)₆-FDTA体系中的稳定因子S提高。用Au、Ru、Pt及Pb等离子溶液处理电极表面时,S值增大。Ru离子处理使S增大几乎可达1。从X射线荧光光谱和Mott-Schottky关系图分析证明,处理后的CdSe多晶电极表面沉积了一层金属薄层。本文对电极表面沉积的金属薄层、溶液pH等的影响、稳定因子S提高的原因也作了初步讨论。     

用STM研究电化学阳极氧化制备的多孔硅

本文利用扫描遂道显微镜(STM)并辅以快速富立叶变换(FFT)和数据拟合等数学方法对电化学阳极氧化法制备的多孔硅(PS)的微结构及形貌进行了研究。同时研究了多孔硅的微结构与其发光性质和电化学性质的相互关系。研究表明,在其他条件不变情况下,随阳极氧化电流密度的增大,所形成的多孔硅的微孔向纵深延伸,多孔硅层增厚,微孔相连后形成的硅柱变细,发光强度增大,发光峰位明显蓝移,与单晶硅相比,多孔硅电极的平带电位明显负移,而电极电流在两极区内均增大。     

强度调制光电流谱研究纳晶薄膜电极过程

用强度调制光电流谱研究半导体纳晶薄膜电极光生电荷的界面转移和输运动力学过程.从测量不同外加电压和不同硫化钠溶液浓度下CdSe纳晶薄膜电极的光电流响应得到了参数:归一化稳态光电流和表面态寿命,分析界面空穴的直接转移和通过表面态的间接转移过程.通过测量不同背景光强下TiO2纳晶薄膜电极的电子扩散系数研究电子输运过程.应用HCl化学处理方法明显增大了电子扩散系数,改善了电子在TiO2纳晶薄膜电极中的输运性能.     

Bi及其复合催化剂对玻碳表面Cr~(3+)/Cr~(2+)氧化还原反应的催化性能

运用循环伏安法研究玻碳电极(GCE)上Bi及其多种复合催化剂(Pb/Bi,T_1/Bi及Cd/Bi)对Cr~(3+)/C~(2+)氧化还原反应的催化性能。结果表明,T_1较其它几种催化剂有更高的析氢过电位,从反应速度常数Ks的计算和析氢电流大小的比较进一步可知T1与Bi能组合成为催化性能最好的复合催化剂。 SEM分析表明,催化剂Bi及T1均以颗粒状沉积在GCE表面,但它们的颗粒大小和分布状态不同。运用数理统计和计算机拟合方法更明确说明Bi、T1催化剂颗粒分布曲线不同,环者为Γ分布,后者为正态分布。     

玻炭表面Cr^3＋／Cr^2＋氧化还原反应催化剂的颗粒大小分布

本文详细地研究了玻炭电极（GCE）表面上Au、Pb催化剂颗粒大小和分布形貌及其对Cr^3 /Cr^2 氧化还原反应催化性能的影响。扫描电镜观察结果表明，Au、Pb在GCE上呈现出不同的表面形貌。Au为颗粒状，Pb为较大面积的聚积状。它们的颗粒大小频率分布直方图由计算机与数字化仪联用计算测得。根据数理统计原理，用正态分布及Г分布函数分别对所得实验分布进行计算拟合。拟合结果说明，Pb的颗粒大小服从正态分布，颗粒较大且分布最均匀。Au颗粒大小分布随电解液中Au^3 浓度的不同而不同。[Au^3 ]-0.05mM时，Au颗粒大小服从Г分布，颗粒最小且分布最不均匀。但催化剂性能最好。