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相似文献
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1.
采用水热法在FTO上制备(001)高活性晶面主导的TiO_2纳米片薄膜,利用循环伏安法在TiO_2纳米片薄膜上沉积CdSe颗粒,制备了TiO_2/CdSe纳米片异质结薄膜。分别在150、250、350、450℃,氩气保护气氛中对样品进行退火。利用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)、X射线光电子能谱分析仪(XPS)、紫外-可见(UV-Vis)分光光度计以及电化学工作站对不同温度退火后的TiO_2/CdSe纳米片异质结薄膜的微观形貌、晶体结构、光电化学性能进行表征和测试。结果表明:六方相CdSe纳米颗粒均匀包覆在TiO_2纳米片表面,直径30 nm左右;随着退火温度的升高CdSe纳米颗粒长大,形成光滑的CdSe薄膜,且晶化程度提高;TiO_2纳米片表面的Se元素与Cd元素发生氧化;TiO_2/CdSe纳米片异质结薄膜对可见光的吸收光谱发生红移,禁带宽度逐渐减小。光电化学性能测试表明随着退火温度的升高,TiO_2/CdSe纳米片异质结薄膜的光电流密度显著提高,开路电压减小,但由于SeO_2和CdO的出现,导致填充因子减小,影响光电转换效率的提高。在本实验条件下,TiO_2/CdSe纳米片异质结薄膜的最佳退火温度为150℃,填充因子为0.77,光电转换效率达到3.12%。  相似文献   

2.
在用阳极氧化法制备有序排列TiO2纳米管阵列薄膜的基础上,引入脉冲沉积工艺,成功实现了均匀、弥散分布的Cu2O纳米颗粒修饰改性TiO2纳米管阵列,形成Cu2O/TiO2 纳米管异质结复合材料. 利用场发射扫描电镜(FESEM)、场发射透射电镜(FETEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)对样品进行表征,重点研究了Cu2O/TiO2 纳米管异质结的光电化学特性和对甲基橙(MO)的可见光催化降解性能. 结果表明,Cu2O纳米颗粒均匀附着在TiO2纳米管阵列的管口和中部位置,所制备的Cu2O/TiO2 纳米管异质结具有高效的可见光光催化性能;在浓度为0.01 mol·L-1的CuSO4溶液中制得的Cu2O/TiO2纳米管异质结表现出最好的电化学特性和光催化性能;另外,对Cu2O纳米颗粒影响光催化活性的机理进行了讨论.  相似文献   

3.
以静电纺丝技术制备的TiO2纳米纤维为基质,通过溶剂热法制备了异质结型稀土Ce掺杂Bi2MoO6/TiO2复合纳米纤维。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、透射电镜(TEM)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)以及荧光光谱(PL)等分析测试手段对样品的物相、形貌和光学性能等进行表征。以罗丹明B为模拟有机污染物,研究了样品的可见光催化性能。结果表明:在稀土掺杂样品中,Ce离子进入Bi2MoO6晶格,部分取代Bi3+,导致晶胞膨胀,晶格畸变,形成缺陷;与TiO2复合形成异质结,有利于光生电荷的产生、转移和有效分离,从而提高TiO2纳米纤维的光催化活性。可见光照射180 min,罗丹明B的降解率达到95.1%。经5次循环光催化降解活性基本不变,样品具有良好的光催化稳定性。  相似文献   

4.
郝彦忠  王伟 《化学学报》2007,65(6):489-493
采用原位化学法在纳米结构TiO2膜上制备了量子点CdS, PbS (Q-CdS, Q-PbS), 并用电化学方法在TiO2/Q-CdS, TiO2/Q-PbS表面聚合3-甲基噻吩[poly(3-Methylthiophene, PMeT)]. 用光电化学方法研究了PMeT修饰Q-CdS, Q-PbS连接TiO2纳米结构膜, 实验结果表明, PMeT和Q-CdS, Q-PbS单独修饰纳米结构TiO2电极和PMeT修饰Q-CdS, Q-PbS连接纳米结构TiO2电极的光电流产生的起始波长都向长波方向移动; 一定条件下在可见光区光电转换效率均较纳米结构TiO2的光电转换效率有明显的提高; 聚3-甲基噻吩(PMeT)与Q-CdS, Q-PbS连接的纳米结构TiO2之间存在p-n异质结. 在一定条件下p-n异质结的存在有利于光生电子/空穴的分离, 在本文实验条件下PMeT修饰Q-CdS, Q-PbS连接纳米结构TiO2电极最高的单色光的光电转换效率分别为11%和7%.  相似文献   

5.
采用水热法制备了TiO2和CdSe两种纳米棒材料, 将两种纳米材料制备成TiO2/CdSe复合纳米棒膜电极, 并在复合膜上电化学聚合生成聚3-甲基噻吩poly(3-methylthiophene) (PMeT), 研究了其光电化学性能. 实验表明, 当TiO2与CdSe的物质的量复合比为2∶1, PMeT的聚合时间为40 s, 在电极电势为-0.2 V下ITO/TiO2/CdSe/PMeT电极光电转换效率(IPCE)达到56%, 对比ITO/TiO2/CdSe复合膜电极在长波方向的光电转换效率明显提高, 光吸收截止波长发生了明显的红移. 同时以ITO/TiO2/CdSe/PMeT组装了简易的杂化太阳电池, 初步研究了光电池性能, 光电池总效率为0.08%, Voc=0.4 V, jsc=0.61 mA/cm2, ff=0.33.  相似文献   

6.
以TiO2纳米管为模板,采用多组分自组装结合水热法制备Bi2WO6/TiO2纳米管异质结构复合材料。通过多种技术如X射线衍射(XRD),X射线光电子能谱(XPS),N2吸附-脱附,扫描电镜(SEM),高分辨透射电镜(HRTEM)和紫外可见漫反射吸收光谱(UV-Vis DRS)考察所制备样品的组成、结构、形貌、光吸收和电子性质。Bi2WO6纳米片或纳米粒子分布在TiO2纳米管上,形成异质结构。随后,通过在紫外、可见和微波辅助光催化模式下降解染料罗丹明B(RhB)来评价复合催化剂的光催化活性。与TiO2纳米管和Bi2WO6相比,Bi2WO6/TiO2-35纳米管在多模式下表现出更优异的光催化活性。与紫外和可见降解模式相比,Bi2WO6/TiO2-35纳米管在微波辅助光催化模式下对RhB的降解效率最高。这种增强的光催化活性源于适量Bi2WO6的引入、纳米管独特的形貌特征和降解模式所引起的增强的量子效率。降解过程中的活性物种被证明是h+,·OH和·O2-自由基。而且,在微波辅助光催化模式下,可产生更多的·OH和·O2-自由基。  相似文献   

7.
以TiO2纳米管为模板,采用多组分自组装结合水热法制备Bi2WO6/TiO2纳米管异质结构复合材料。通过多种技术如X射线衍射(XRD),X射线光电子能谱(XPS),N2吸附脱附,扫描电镜(SEM),高分辨透射电镜(HRTEM)和紫外可见漫反射吸收光谱(UV-Vis DRS)考察所制备样品的组成、结构、形貌、光吸收和电子性质。Bi2WO6纳米片或纳米粒子分布在TiO2纳米管上,形成异质结构。随后,通过在紫外、可见和微波辅助光催化模式下降解染料罗丹明B(RhB)来评价复合催化剂的光催化活性。与TiO2纳米管和Bi2WO6相比,Bi2WO6/TiO2-35纳米管在多模式下表现出更优异的光催化活性。与紫外和可见降解模式相比,Bi2WO6/TiO2-35纳米管在微波辅助光催化模式下对RhB的降解效率最高。这种增强的光催化活性源于适量Bi2WO6的引入、纳米管独特的形貌特征和降解模式所引起的增强的量子效率。降解过程中的活性物种被证明是h+,·OH和·O2-自由基。而且,在微波辅助光催化模式下,可产生更多的·OH和·O2-自由基。  相似文献   

8.
以四氯化钛、盐酸为原料,制备出花状TiO2纳米微球,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等测试方法,对样品的结构和形貌进行了表征。为了提高TiO2微球电池的光电性能,利用TiO2微球作为反射层构造了双层结构的薄膜电极,结果表明,双层结构染料敏化太阳能电池在100 mW·cm-2(1.5 G)光照条件下,短路光电流Jsc为17.64 mA·cm-2,开路光电压Voc为0.74 V,填充因子FF为0.63和光电转化效率η为8.33%。相比TiO2微球制备的太阳能电池,双层结构染料敏化太阳能电池光电转化效率提高至5.3倍。最后对电极中染料的吸附量、电极的光散射性能和电池的电化学阻抗做了进一步研究和分析,研究表明,双层结构电池增强光的捕获能力,从而提高光伏性能。  相似文献   

9.
张维  崔晓莉  江志裕 《化学学报》2008,66(8):867-873
采用溶胶凝胶法制备了系列不同含量的多壁碳纳米管(MWCNT)/TiO2纳米复合薄膜电极, 通过SEM和XRD表征了薄膜的形貌和晶型结构. 以1 mol/L KOH为电解质, 考察了MWCNT的含量对纳米复合薄膜电极在白光、可见光照射下光电性能的影响. 结果表明: 相对纯TiO2薄膜电极, MWCNT/TiO2纳米复合薄膜电极的光电压、光电流明显增大, 对可见光区的光电响应能力也明显提高. MWCNT薄膜具有良好的电子导电性、吸光性和镂空的网状结构等性质, 形成了一个理想的基板负载TiO2纳米颗粒, 而且显著提高了纳米复合薄膜电极光生载流子的分离效率和模拟太阳光的利用效率. 研究发现, 纳米复合薄膜电极中MWCNT的最佳含量是0.04 mg/cm2.  相似文献   

10.
采用溶胶凝胶法制备了系列不同含量的多壁碳纳米管(MWCNT)/TiO2纳米复合薄膜电极, 通过SEM和XRD表征了薄膜的形貌和晶型结构. 以1 mol/L KOH为电解质, 考察了MWCNT的含量对纳米复合薄膜电极在白光、可见光照射下光电性能的影响. 结果表明: 相对纯TiO2薄膜电极, MWCNT/TiO2纳米复合薄膜电极的光电压、光电流明显增大, 对可见光区的光电响应能力也明显提高. MWCNT薄膜具有良好的电子导电性、吸光性和镂空的网状结构等性质, 形成了一个理想的基板负载TiO2纳米颗粒, 而且显著提高了纳米复合薄膜电极光生载流子的分离效率和模拟太阳光的利用效率. 研究发现, 纳米复合薄膜电极中MWCNT的最佳含量是0.04 mg/cm2.  相似文献   

11.
K3InF6 is synthesized by a sol-gel route starting from indium and potassium acetates dissolved in isopropanol in the stoichiometry 1:3, with trifluoroacetic acid as fluorinating agent. The crystal structures of the organic precursors were solved by X-ray diffraction methods on single crystals. Three organic compounds were isolated and identified: K2InC10O10H6F9, K3InC12O14H4F18 and K3InC12O12F18. The first one, deficient in potassium in comparison with the initial stoichiometry, is unstable. In its crystal structure, acetate as well as trifluoroacetate anions are coordinated to the indium atom. The two other precursors are obtained, respectively, by quick and slow evaporation of the solution. They correspond to the final organic compounds, which give K3InF6 by decomposition at high temperature. The crystal structure of K3InC12O14H4F18 is characterized by complex anions [In(CF3COO)4(OHx)2](5−2x)− and isolated [CF3COOH2−x](x−1)− molecules with x=2 or 1, surrounded by K+ cations. The crystal structure of K3InC12O12F18 is only constituted by complex anions [In(CF3COO)6]3− and K+ cations. For all these compounds, potassium cations ensure only the electroneutrality of the structure. IR spectra of K2InC10O10H6F9 and K3InC12O12F18 were also performed at room temperature on pulverized crystals.  相似文献   

12.
一些具有NASICON型网格结构的固体电解质具有高的电导率和好的稳定性,NASICON的意思是Na Super Ionic Conductor[1]。当NaZr2(PO4)3中P5 被Si4 部分取代时便可以得到具有NASICON结构的Na1 xZr2SixP3-xO12体系,其具有高的钠离子电导率。然而有相同结构的Li1 xZr2SixP3-xO12体系的离子电导率却很低,这是因为Li 半径太小,而NASICON三维网格结构的离子通道太大,两者不匹配而使电导率下降[2]。但当LiZr2(PO4)3中Zr4 被离子半径小些的Ti4 取代,所得LiTi2(PO4)3的通道就与Li 半径相匹配,适合于锂离子的迁移,从而使其电导率…  相似文献   

13.
The crystal structures of Bi2.5Na0.5Ta2O9 and Bi2.5Nam-1.5NbmO3m+3 (m=3,4) have been investigated by the Rietveld analysis of their neutron powder diffraction patterns (λ=1.470 Å). These compounds belong to the Aurivillius phase family and are built up by (Bi2O2)2+ fluorite layers and (Am-1BmO3m+1)2- (m=2-4) pseudo-perovskite slabs. Bi2.5Na0.5Ta2O9 (m=2) and Bi2.5Na2.5Nb4O15 (m=4) crystallize in the orthorhombic space group A21am, Z=4, with lattice constants of a=5.4763(4), b=5.4478(4), c=24.9710 (15) and a=5.5095(5), b=5.4783(5), c=40.553(3) Å, respectively. Bi2.5Na1.5Nb3O12 (m=3) has been refined in the orthorhombic space group B2cb, Z=4, with the unit-cell parameters a=5.5024(7), b=5.4622(7), and c=32.735(4) Å. In comparison with its isostructural Nb analogue, the structure of Bi2.5Na0.5Ta2O9 is less distorted and bond valence sum calculations indicate that the Ta-O bonds are somewhat stronger than the Nb-O bonds. The cell parameters a and b increase with increasing m for the compounds Bi2.5Nam-1.5NbmO3m+3 (m=2-4), causing a greater strain in the structure. Electron microscopy studies verify that the intergrowth of mixed perovskite layers, caused by stacking faults, also increases with increasing m.  相似文献   

14.
采用溶剂热法-旋涂法构建了Sb2O3/BiVO4/WO3半导体异质结,并采用X射线衍射、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱等手段表征了其物化性质。在1.23 V(vs RHE)电位下,BiVO4/WO3的光电流密度相对于BiVO4提高了2倍。进一步复合Sb2O3之后,虽然Sb2O3/BiVO4/WO3薄膜的光电流密度有所下降,但其光电催化产H2O2的法拉第效率和产生速率得到明显提升。在1.89V(vs RHE)电位下,3c-Sb2O3/BiVO4/WO3薄膜产 H2O2的法拉第效率提高到约 19%;1c-Sb2O3/BiVO4/WO3薄膜 H2O2产生速率从约2.1 μmol·h-1·cm-2提高到约3.6 μmol·h-1·cm-2。此外,Sb2O3的复合显著提高了BiVO4/WO3电极材料的光电催化稳定性。  相似文献   

15.
The crystal structures of compounds with nominal compositions Bi6FeP2O15+x (I), Bi6NiP2O15+x (II) and Bi6ZnP2O15+x (III) were determined from single-crystal X-ray diffraction data. They are monoclinic, space group I2, Z=2. The lattice parameters for (I) are a=11.2644(7), b=5.4380(3), c=11.1440(5) Å, β=96.154(4)°; for (II) a=11.259(7), b=5.461(4), c=11.109(7) Å, β=96.65(1)°; for (III) a=19.7271(5), b=5.4376(2), c=16.9730(6) Å, β=131.932(1)°. Least squares refinements on F2 converged for (I) to R1=0.0554, wR2=0.1408; for (II) R1=0.0647, wR2=0.1697; for (III) R1=0.0385, wR2=0.1023. The crystals are complexly twinned by 2-fold rotation about , by inversion and by mirror reflection. The structures consist of edge-sharing articulations of OBi4 tetrahedra forming layers in the a-c plane that then continue by edge-sharing parallel to the b-axis. The three-dimensional networks are bridged by Fe and Ni octahedra in (I) and (II) and by Zn trigonal bipyramids in (III) as well as by oxygen atoms of the PO4 moieties. Bi also randomly occupies the octahedral sites. Oxygen vacancies exist in the structures of the three compounds due to required charge balances and they occur in the octahedral coordination polyhedron of the transition metal. In compound (III), no positional disorder in atomic sites is present. The Bi-O coordination polyhedra are trigonal prisms with one, two or three faces capped. Magnetic susceptibility data for compound (I) were obtained between 4.2 and 350 K. Between 4.2 and 250 K it is paramagnetic, μeff=6.1 μB; a magnetic transition occurs above 250 K.  相似文献   

16.
Magnetic susceptibility of Ca2F2-xMnxO5 members crystallizing in two different structures, one having octahedral (O), tetrahedral (T) and square-pyramidal (SP) coordination of transition metal atoms (OTSP structure) and the other having octahedral and tetrahedral coordination (OT structure), has been investigated. Susceptibility behaviour of the oxides with OTSP structure is different from that of the oxides with OT structure. Ca2Fe1-33Mn0-67O5 with OTSP structure shows an antiferromagnetic ordering while the corresponding oxide with OT structure shows weak ferromagnetism. Contribution No. 398 from the Solid State and Structural Chemistry Unit  相似文献   

17.
采用溶剂热法-旋涂法构建了Sb2O3/BiVO4/WO3半导体异质结,并采用X射线衍射、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱等手段表征了其物化性质。在1.23 V(vs RHE)电位下,BiVO4/WO3的光电流密度相对于BiVO4提高了2倍。进一步复合Sb2O3之后,虽然Sb2O3/BiVO4/WO3薄膜的光电流密度有所下降,但其光电催化产H2O2的法拉第效率和产生速率得到明显提升。在1.89V(vs RHE)电位下,3c-Sb2O3/BiVO4/WO3薄膜产H2O2的法拉第效率提高到约19%;1c-Sb2O  相似文献   

18.
二氧化锰(MnO2)材料具有比容量大、电极电位高、储量丰富以及价格低廉等优势,成为水系锌电池正极最受关注的一类材料,然而其仍然存在着结构稳定性差和电化学储存机理复杂的问题。因此,我们通过两步合成法制备了一种花苞状结构的MnO2负载在Ti3C2Tx表面形成Ti3C2Tx/MnO2复合材料,通过X射线粉末衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、透射电子显微镜(TEM)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)对复合样品的结构、成分和形貌进行表征。通过将Ti3C2Tx/MnO2复合材料作为正极,与锌负极匹配组装成水系锌电池,研究了其分别在2 mol·L-1 ZnSO4、2 mol·L-1 ZnSO4+0.1 mol·L-1 MnSO4、30 mol·L-1三氟甲基磺酸四乙基铵(TEAOTf)+1 mol·L-1三氟甲烷磺酸锌(ZnOTf)和3 mol·L-1 ZnOTf四种电解液中的电化学性能。结果表明,Ti3C2Tx/MnO2在2 mol·L-1 ZnSO4中的比容量较高,但循环稳定性很差。将TEAOTf盐和ZnOTf盐共溶于水中,设计了一种新型的含惰性阳离子的超高浓度盐包水电解液(30 mol·L-1 TEAOTf+1 mol·L-1 ZnOTf),不仅提高了Ti3C2Tx/MnO2材料的可逆性,而且有效抑制了电极材料在循环过程中的溶解。  相似文献   

19.
We report the synthesis and elementary properties of the Co7Se8−xSx (x=0-8) and Ni7Se8−xSx (x=0-7) solid solutions. Both systems form a NiAs-type structure with metal vacancies. In general, the lattice parameters decrease with increasing x, but in the Ni7Se8−xSx system c increases on going from x=5 to 7. Magnetic susceptibility measurements show that all samples exhibit temperature-independent paramagnetism from 25-250 K. Samples within the Co7Se8−xSx system, as well as Ni7Se8 and Ni7SeS7, were found to be poor metals with resistivities of ∼0.20 and ∼0.06 mΩ cm at 300 K, respectively. The Sommerfeld constant (γ) was determined from specific heat measurements to be ∼13 mJ/molCoK2 and ∼7 mJ/molNiK2 for Co7Se8−xSx and Ni7Se8−xSx, respectively.  相似文献   

20.
高琳心  蒋新  郭森 《物理化学学报》2001,30(7):1303-1308
采用吸附相反应技术制备得到了MnOx/CeO2/SiO2催化剂,通过X 射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、紫外激光拉曼(Raman)等手段对催化剂进行了表征. HRTEM分析表明活性组分MnOx与CeO2都均匀分布在载体SiO2表面;XRD分析表明Mn3O4特征峰随着CeO2含量的增加逐渐减小至完全消失,CeO2的加入降低了MnOx的结晶程度,增加了MnOx的分散性;Raman光谱表明催化剂表面的Mn离子能够进入CeO2晶格,激发出空穴氧,随着CeO2负载量的增加,催化剂氧空穴浓度先升高后降低.以NH3为还原剂,考评催化剂的NOx低温选择性催化还原(SCR)性能,催化剂催化活性随CeO2负载量增加先升高后降低,与催化剂氧空穴浓度变化规律一致,说明催化剂活性受氧空穴浓度影响,氧空穴浓度升高,催化剂催化活性升高.  相似文献   

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