p型Se的电沉积及其转化为n型CdSe的机理研究

利用线性电位扫描光伏安法等技术研究钛基体上Se半导体薄膜的电化学形成及转化过程.实验结果表明,在H_2SeO_3溶液中进行电沉积可获得p型Se薄膜,它可在酸性CdSO_4溶液中阴极转化为n型CdSe.讨论了Se的电沉积动力学及其转化为CdSe的可能机理.所述原理可望用于p-n异质结的电化学制备.     

工科无机化学元素部分实验试题

下列试题均要写出实验报告.内容包括详细的实验步骤、实验现象和结果及反应式,并从结果作出相应的推论. 1.根据给定试剂,用实验说明在不同的[H~+]溶液中反应Ni~(2+)+H_2S=NiS_+2H~+进行的情况. 给定试剂:NiSO_4(0.1mol·L~(-1));H_2S(0.1mol·L~(-1));H_2SO_4(2mol·L~(-1));NaOH(2mol·L~(-1))NH_3·H_2O(2mol·L~(-1));二乙酰二肟(丁二酮肟)(1%);pH试纸.     

一步法电化学沉积Cu(In1-x,Gax)Se2薄膜的特性

在CuCl2、InCl3、GaCl3及H2SeO3组成的酸性水溶液电沉积体系中, 对Mo/玻璃衬底上一步法电沉积Cu(In1-x, Gax)Se2(简写为CIGS)薄膜进行了研究. 为了稳定溶液的化学性质, 在溶液中加入邻苯二甲酸氢钾和氨基磺酸作为pH缓冲剂, 将溶液的pH值控制在约2.5, 并提高薄膜中Ga的含量. 通过大量实验优化了溶液组成及电沉积条件, 得到接近化学计量比贫Cu 的CIGS薄膜(当Cu与In+Ga的摩尔比为1时, 称为符合化学计量比的CIGS薄膜; 当其比值为0.8-1时, 称为贫Cu或富In的CIGS 薄膜)预置层, 薄膜表面光亮、致密、无裂纹. 利用循环伏安法初步研究了一步法电沉积CIGS薄膜的反应机理, 在沉积过程中, Se4+离子先还原生成单质Se, 再诱导Cu2+、Ga3+和In3+发生共沉积. 电沉积CIGS薄膜预置层在固态硒源280 ℃蒸发的硒气氛中进行硒化再结晶, 有效改善了薄膜的结晶结构, 且成份基本不发生变化,但是表面会产生大量的裂纹.     

示波极谱法同时测定痕量硒和砷

在盐酸-酒石酸锑钾介质中,Se(Ⅳ)在—0.59V(vs.SCE,下同)左右产生示波极谱峰,其二阶导数峰高IP″_(Se)与Se(Ⅳ)浓度在1.26×10~(-8)～1.26×10~(-4)mol·L~(-1)范围呈良好线性关系,Se(Ⅳ)检出下限为5.0×10~(-9)mol·L~(-1)。在相同底液中,当Se(Ⅳ)浓度大于2.5×10~(-6)mol·L~(-1)时,As(Ⅲ)在—0.79V左右也出现一良好极谱峰,其峰高IP″_(As)与As(Ⅲ)浓度在5.3×10~(-7)～2.6×10~(-4)mol·L~(-1)之间呈良好线性关系,As(Ⅲ)检出下限为2.7×10~(-7)mol·L~(-1)。Se(Ⅳ)、As(Ⅲ)两峰电位相差较大,可在同一底液中同时测定。曾用本法测定了煤飞灰标样(82201)中痕量硒和砷,结果与证书值相符。硒、砷加标回收率为95％～110％,还研究了Se(Ⅳ)、As(Ⅱ)极谱波性质。     

n型Bi_2Te_(3-y)Se_y温差电材料薄膜的电化学制备及表征

采用电化学控电位的方法在不锈钢基片上电沉积制备了Bi2Te3-ySey温差电材料薄膜。研究了电沉积溶液中硒含量与薄膜中硒含量的关系,考察了不同沉积电位对电沉积Bi2Te3-ySey薄膜的温差电性能的影响,并采用ESEM、EDS、XRD等方法对电沉积薄膜的形貌、成分及结构进行了分析。结果表明,在含有Bi3 、HTeO2 和Se4 的电沉积溶液中,采用电化学沉积的方法,可实现铋、碲、硒三元共沉积,生成Bi2Te3-ySey半导体化合物。改变电沉积溶液组成,可控制Bi2Te3-ySey化合物中硒的掺杂浓度。-0.04V沉积电位下制备的Bi2Te3-ySey薄膜较平整、致密,组成为Bi2Te2.7Se0.3。退火处理可提高电沉积Bi2Te3-ySey薄膜的塞贝克系数,且控制沉积电位为-0.04V下制备的Bi2Te3-ySey薄膜退火后的塞贝克系数为-123μV·K-1。     

CuInSe_2薄膜的电化学沉积及其形成机理

采用电化学沉积法制备了太阳电池用CuInSe2薄膜.利用循环伏安法(CV)、X射线能谱(EDS)和X射线衍射技术(XRD)研究了电沉积过程中CuInSe2的形成机理,并研究了制备工艺对膜层成分、形貌和物相结构的影响.研究结果表明,铟进入固相是通过In3+受Cu3Se2诱导作用欠电势还原或者In3+与H2Se反应这两种途径实现;先沉积的Cu3Se2与新生成的铟或铟硒化合物反应最后生成CuInSe2.在阴极电位为-0.58~-0.9 V(vs.SCE)时出现了不随电位变化的极限还原电流,在该电位范围内进行电沉积获得了化学计量组成稳定可控且相对致密平整的CuInSe2薄膜.电沉积的CuInSe2薄膜经真空退火处理后结晶质量得到明显改善.     

关于钒的滴定法中铬、铈的干扰问题

滴定法测定钒常采用在室温条件下,用高锰酸钾溶液氧化至高价后,用硫酸亚铁铵标准溶液滴定,指示剂则多数采用邻苯氨基苯甲酸。在此方法中主要的干扰元素为铬和铈。铬是钢铁中常用的合金元素,在冷溶液中用高锰酸钾溶液氧化钒时可能有少量铬(Ⅲ)被氧化至高价,可加亚砷酸钠溶液使铬(Ⅵ)选择性地被还原,从而避免其干扰。氧化还原测定也是测定铈的主要方法之一。四价铈是强氧化剂,Ce~(4+)/Ce~(3+)电对的氧化还原电位与溶液介质和酸的浓度有关,在1mol·L~(-1)的HCl、HNO_3、HClO_4和0.5mol·L~(-1)H_2SO_4溶液介质中分别为1.28V、1.61V、1.70V和1.44V。而且在磷酸介质中由于生成铈与磷酸根的络合物,使其氧化还原电位降低,因此三价铈更容易被氧化。在磷酸介质中用硝酸铵或高锰酸钾可使铈定量氧化。因此,在钒的滴定法测定中,如果有铈     

磷钨钼钒（Ⅳ）杂多蓝光度法测定钒的探索

试验发现,若以V(Ⅳ)代替V(Ⅴ)与 PO_4~(3-)、MoO_4~(2-)、WO_4~(2-)作用时,形成的四元杂多酸不呈黄色而呈灰蓝色,表明是另一种性质的杂多酸.本文对此灰蓝色杂多酸的形成条件和性质进行了试验.1 试验部分1.1 试剂与仪器V(Ⅳ)标准溶液:将0.015mol·L~(-1)偏钒酸铵溶液25ml移入150ml锥形瓶中,加3.6mol·L~(-1)硫酸溶液2.5ml,滴加100g·L~(-1)亚硫酸钠溶液至呈蓝色后,过量数滴,煮沸数分钟后,取下,冷却,移入25ml量瓶中,以水稀至刻度,摇匀.经标定此液浓度为0.63mg·ml~(-1).其余试剂见文献[3].721型分光光度计1.2 试验方法吸取V(Ⅳ)标准液0.50ml于25ml量瓶中,加磷酸(1+49)1.0ml,3.6mol·L~(-1)硫酸1.0ml.加     

邻联甲苯胺电氧化所致电荷转移配合物的电沉积及共存硫酸软骨素的影响

采用电化学石英晶体微天平(EQCM)技术, 研究了B-R缓冲溶液中邻联甲苯胺(o-TD)电氧化生成的电荷转移配合物(CTC)的电沉积及共存硫酸软骨素(CS)的影响. 在弱酸性和中性(pH=4.07-6.50)溶液中进行循环伏安扫描时, 观察到谐振频率的“V”字型响应, 表明o-TD电氧化会产生水溶性差的电荷转移配合物中间体, 该CTC可在金电极上沉积和溶出. 考察了溶液pH值、电位扫描速率及支持电解质的影响, 发现该“V”字型频率响应深度(-⊿f0V)与支持电解质有关, -⊿f0V大小顺序为0.20 mol·L-1 NaNO3>0.20 mol·L-1 NaClO4>0.10 mol·L-1 Na2SO4. 发现共存硫酸软骨素可显著增大-⊿f0V, 采用红外和紫外-可见光谱表征了CTC和CS间的相互作用, 并用EQCM法定量测算了CTC与CS间的摩尔结合比(x)及其电极收集效率(η). 结果表明, -⊿f0V响应随CS 浓度增加而增大, 在0.75-15.2 μmol·L-1 CS 范围内呈良好线性关系, 检测下限为50 nmol·L-1, 藉此建立了CS的电化学分析新方法, 具有电极表面可动态更新的特点.     

Pb及Pb-7w/O Sb合金在氧析出电位区生长的阳极膜

分别测量了Pb及Pb-7w/0Sb在4.5mol·dm~(-3)H_2SO_4(30℃)中于1.3和1.5V(vs. Hg/Hg_2SO_4/4.5mol·dm~(-3)H_2SO_4)下在不同时间生长的阳极膜的交流阻抗谱,并使用线性电位扫描法分析了上述阳极膜的相组成。讨论了上述阳极膜进行的电化学反应的机理,并据此提出它们的等效电路。实验结果表明上述阳极膜的真实表面积随生长时间而增加,该膜多孔,主要由外层为PbO_2的PbO·PbSO_4微粒组成。锑能显著抑制PbO_2的生长,特别是在1.3V时。     

甲氧苄啶修饰玻碳电极安培法对过氧化氢的测定

在0.1 mol·L~(-1) KNO_3底液中,研究了甲氧苄啶在玻碳电极上的电化学性质,发现在0.140、0.177 V处出现1对可逆的氧化还原峰.进一步用电化学沉积的方法将甲氧苄啶修饰在玻碳电极上,考察了各种实验条件对修饰电极性能的影响,并通过电子扫描显微镜和电化学阻抗谱对修饰电极的表面性质进行了表征,所制得的修饰电极对过氧化氢的还原有很好的催化作用.在-0.3 V的工作电位下,用计时安培法对过氧化氢进行了测定,过氧化氢的浓度在1.96×10~(-5) ～1.10×10~(-3) mol·L~(-1)范围内与响应电流呈线性关系,检出限为4.0 μmol·L~(-1).该修饰电极制作简单、使用寿命长,实际试样的回收率为97% ～104%.     

水热法可控制备铋铁系化合物材料

本文以Fe(NO₃)₃·9H₂O和Bi(NO₃)₃·5H₂O为反应原料,以NaOH为矿化剂, 利用水热方法制备出几种纯相的铋铁系化合物材料,通过调节NaOH的浓度范围可以很容易的控制铋铁系化合物的物相。在NaOH浓度为0.1~0.4 mol·L^-1区间,可以得到立方相的软铋矿Bi₂₅FeO₄₀,当NaOH浓度提高到0.8~2.0 mol·L^-1区间,可以得到六方钙钛矿结构的BiFeO₃,再提高NaOH浓度至8.0 mol·L^-1以上可以得到正交相的Bi₂Fe₄O₉,在NaOH浓度为12.0 mol·L^-1时可以获得纳米片状Bi₂Fe₄O₉。同时探讨了铋铁系化合物的生长机理。     

氢气泡模板法电沉积制备三维多孔铜薄膜

应用阴极析氢气泡模板法电沉积制备三维多孔铜薄膜,基础电解液组成为0.2 mol.dm-3CuSO4和1.5 mol.dm-3H2SO4.研究了电流密度(0.5~8.0 A.cm-2)、温度(20~70℃)、支持电解质(Na2SO4)以及添加剂HC l和聚乙二醇(PEG)等对薄膜的孔径大小和孔壁结构的影响.扫描电子显微镜(SEM)分析表明,降低镀液温度和添加Na2SO4、PEG都可降低孔径的大小,但对孔壁结构无影响.加入微量的氯离子可显著改变薄膜的孔壁结构,得到孔壁结构较为致密的三维多孔铜电极.循环伏安(CV)测试结果显示三维多孔铜薄膜电极在碱性条件下电氧化甲醇的电流密度比光滑铜电极提高了近20倍.     

防水型碳化钨气体扩散电极的研究

碳化钨(WC)以高硬度、高耐磨性的特性历来深受治金学家重视,常用它制造刀具、量具和模具,近二十余年才将其作为催化剂加以研究.这些年来,人们已发现WC催化剂具有较强的耐酸性、良好的导电性和电催化活性,且不受任何浓度的一氧化碳和几个PPM的硫化氢中毒,在加氢和脱氢方面,某些性质很类似于铂,故颇受人们关注. 本工作采用与常规不同的制备方法,制成高活性碳化钨粉末催化剂,曾先后对WC粉末在不同气氛中的热稳定性、几种溶液中的电化学稳定性及其阳极氧化机理进行了研究,并将WC粉末用作电催化剂制成半防水型氢电极,以碳为氯电极材料,单电池电极面积0.1m~2,由10个单电池按复极式串联成20D余瓦的氢-氯燃料电池组,在工厂中连续运行三个月,WC氢电极性能保持稳定。在此基础上,为进一步提高WC氢电极活性,提出了防水型WC气体扩散电极的研究.本文主要报导碳化钨粉末制备中物相组成、比表面及其电极制备条件对电极活性的影响,以及该电极的主要性能。     

FeS阳极过程电化学研究

采用高温合成法由光谱纯的Fe和S制备FeS,并应用电位扫描和电位阶跃法研究FeS在0.5mol·L-1H2SO4+0.5mol·L-1K2SO4溶液中的阳极电化学行为.考察酸度对FeS阳极极化的影响,测定阳极过程的传递系数β、交换电流I0和Fe2+在FeS中的固相扩散系数DFe以及不同电极电位下阳极电化学反应活化能ΔEa.     

聚邻甲苯胺的合成及物理化学性质

聚苯胺的导电性和电化学特性已被广泛地研究。最近,对苯胺衍生物的聚合物也开始了研究,如聚邻甲氧基苯胺、聚邻苯二胺和聚邻氨基酚,其中聚邻甲氧基苯胺是一种可溶性的导电高分子材料。为了探讨苯胺聚合的机理和苯胺上不同基团对聚苯胺性质的影响,我们使用了十六种苯     

VA族元素对阳极铅(II)氧化物膜半导体性质的影响(I)

用交流阻抗法研究了铅、铅砷、铅锑和铅铋金在4.5 mol·L~(-1) H_2SO_4溶液(20 ℃)中，以0.9 V(vs．Hg/Hg_2SO_4)极化2 h而形成的阳极膜的半导体性质．根据Mott-Schottky图，此种膜为n型半导体．pb，pb-lat％As，Pb-lat％Sb和Sb-lat％Bi上膜的平带电位分别为-0.95，-1.1, -1.0，-1.1 V(vs. Hg/Hg_2SO_4)；相应的施主密度分别为0.82×10~(16)，2.6×10~(16)，1.2×10~(17)和0.71×10~(16) cm~(-3).     

Growth of ultrathin films of cadmium telluride and tellurium as studied by electrochemical atomic force microscopy

Time dependent, cathodic electrodeposition of ultrathin CdTe and Te films has been studied in 50 mM H(2)SO(4) + 1 mM CdSO(4) + 0.1 mM TeO(2) solutions at room temperature under potential control using electrochemical atomic force microscopy (EC-AFM). The films were also characterized electrochemically and with X-ray diffraction. The growth mechanism and the composition of the films depends on the applied potentials. Island-like growth mode was observed for CdTe films when the deposition potential was -0.35 V (SHE). At a more positive deposition potential of 0.138 V (SHE), Cd was not co-deposited into the film but affected the dynamic growth mode of the deposit. At this voltage smooth Te films were obtained. Depending on the applied potential, Cd acts either as a co-deposition element for CdTe film growth, or as a mediator for layer-by-layer growth of Te films.     

Keggin型杂多阴离子PW11O39Fe(III)(H2O)4-电催化降解硝基苯

以Keggin型铁取代杂多阴离子PW11O39Fe(III)(H2O)4－ (PW11Fe)代替传统电芬顿(electro-Fenton)方法中的Fe3＋作为电催化剂, 构成一个新颖的电催化体系并用于中性水溶液中硝基苯的降解. 结果表明, 含有1.0 mmol•L－1硝基苯和1.0 mmol•L－1 PW11Fe的混合磷酸盐溶液(pH 6.86), 在－0.5 V电位和60 mL•min－1 O2流速下反应100 min, 硝基苯便完全降解. 降解的准一级表观速率常数与硝基苯的初始浓度有关, 当硝基苯的初始浓度为1.0, 2.0和5.0 mmol•L－1时, kobs分别为7.18×10－2, 3.57×10－2和1.47×10－2 min－1. 降解反应100 min的TOC(有机碳总量)去除率约为35%, 表明硝基苯的降解过程伴随着矿化.     

Systematic study on structural phase behavior of CdSe thin films

Cadmium selenide (CdSe) thin films were chemically deposited at room temperature, from aqueous ammoniacal solution using Cd(CH(3)COO)(2) as Cd2+ and Na(2)SeSO(3) as Se2- ion sources. The as-deposited films were uniform, well adherent to the glass substrate, specularly reflective, and red-orange in color. The as-deposited CdSe layers grew with nanocrystalline sphalerite cubic structure along with the amorphous phase present in it, with optical band gap E(g) = 2.3 eV. The films were annealed in air atmosphere for 4 h at different temperatures and characterized for compositional, structural, morphological, and optical properties. XRD and SEM studies clearly revealed the systematic phase transformation of CdSe films from metastable nanocrystalline cubic (zinc blende type) to a mixture of cubic and hexagonal (wurtzite type), and finally into stable hexagonal through different intermediate phases with an improvement in the crystal quality. The films showed a red shift in their optical spectra after annealing.