ZnO/SnS复合薄膜的制备及其光伏性能

利用n型氧化锌和p型硫化亚锡制备ITO/ZnO/SnS/Al结构的pn结太阳能电池.首先采用射频磁控溅射法在ITO衬底上制备ZnO薄膜,再用真空蒸发镀膜法沉积SnS薄膜以形成异质结,并利用X射线衍射(X-raydiffraction,XRD)光谱、透射光谱和I-V曲线来表征薄膜和器件的性能.讨论在不同溅射功率和工作气压下制备的ZnO薄膜对光吸收情况和所形成异质结器件的影响,测量不同沉积时间制备的ZnO薄膜相应的器件的开路电压、短路电流密度和填充因子.结果表明,当工作气压和溅射功率分别为0.2 Pa和150 W,沉积时间为40 min时得到的ZnO薄膜能获得较好的异质结且器件的性能达到最优化.该最优器件的短路电流密度JSC为1.38 mA.cm-2,开路电压V为0.42 V,填充因子F为0.40.     

4-(4-叔丁基苯氧基)-钒氧酞菁薄膜的拉曼散射及其表面形貌网络同步性

利用溶液浇铸法,将4-(4-叔丁基苯氧基)-钒氧酞菁(44VOPc)分别沉积在石英和纳米磷化镓(nano-GaP)薄膜表面,制备44VOPc薄膜和nano-GaP/44VOPc复合薄膜。拉曼光谱分析结果表明,在完全相同的光散射测试条件下,44VOPc薄膜的光散射强度普遍高于nano-GaP/44VOPc复合薄膜。应用复杂网络动力学理论,通过构建薄膜表面形貌复杂网络,对2种薄膜拉曼散射强度之间的差异进行对比分析。表面形貌复杂网络的节点可以视为分子的集合体,而每一个节点又可以作为一个振子。由复杂网络同步性原理可知,振子之间在耦合振动过程中的同步性越好,对应系统的拉曼散射强度越大。     

含氢空位氢化金刚石2维原子晶体体系与硫酸吲哚酚和水分子相互作用的第一性原理计算

基于立方金刚石晶体结构构建了2种2维原子晶体:氢化立方金刚石(hydrogenated cubic diamond, HCD)和含氢空位氢化立方金刚石(hydrogen vacancy-HCD, Hv-HCD);将含氢空位氢化立方金刚石与单层六方氮化硼(h-BN)和石墨烯(graphene, G)组装构建了2种2维原子晶体范德华异质结构:h-BN/Hv-HCD和G/Hv-HCD.根据第一性原理,对含氢空位氢化立方金刚石2维原子晶体体系、硫酸吲哚酚和水分子的Fukui函数进行了计算.研究结果显示,含氢空位氢化立方金刚石2维原子晶体体系的氢空位碳原子具有较大的f+(r)和f-(r)值,表明氢空位碳原子的亲电和亲核反应趋势较为显著.有关能量效应的计算结果表明:水分子与含氢空位氢化立方金刚石2维原子晶体体系的氢空位碳原子形成氢键;硫酸吲哚酚分子在氢空位碳原子位点发生化学分解,生成3-吲哚酮和二氧化硫,原磺酸基羟基与氢空位碳原子结合形成醇羟基.该体系可以作为基于2维原子晶体研发生物活性分子、人体血液毒素分子吸附清除以及检测分析核心材料的参考依据.     

纳米磷化镓粉体还原氦过程的Raman光谱分析

利用Raman光谱对还原氮后的纳米磷化镓(GaP)粉体进行了表征。结果表明：纳米GaP粉体表面含有Ga-O，P-O和H-O化学键。此外，进行氮还原过程后，在Raman位移约为1700～3300cm^-1范围内(相当于709～800nm或1．55～1．75eV)，纳米GaP的Raman光谱出现了一个宽、强荧光发射峰；而在未进行通氮处理的纳米GaP Raman光谱中，没有观察到该荧光峰的存在。本文对该荧光发射峰的起因作了初步分析。     

利用纳米GaP固体材料的拉曼光谱计算其微结构参数

利用纳米GaP固体材料拉曼光谱的类横向光学模峰移(ΔωTO)对其均方根键角畸变(Δθ)和平均键畸变能(Uθ)进行了计算。计算结果表明:当成型压力增加时,纳米GaP固体材料的Δθ和Uθ均增加;而将纳米GaP固体材料在325℃进行1h热处理后,其Δθ和Uθ并没有明显的变化。     

含ZnO样本集晶格匹配和热匹配的模式识别分析

利用动态聚类分析、最小生成树、主成分分析等模式识别方法,对含ZnO半导体材料的样本集中各样本之间在300 K时的晶格匹配与热匹配程度进行了分析。结果表明：在300 K时,三种Ⅲ-Ⅴ族氮化物AlN、GaN、InN与ZnO材料之间的晶格匹配和热匹配程度最好。由最小生成树以及主成分二维映射结果可知两类样本分区明显,分类效果良好,表明利用模式识别方法可对含ZnO样本集中各样本之间的晶格匹配和热匹配程度进行识别。     

纳米磷化镓粉体还原氮过程的Raman光谱分析

利用Raman光谱对还原氮后的纳米磷化镓(GaP)粉体进行了表征。结果表明:纳米GaP粉体表面含有Ga-O,P-O和H-O化学键。此外,进行氮还原过程后,在Raman位移约为1700~3300cm-1范围内(相当于709~800nm或1.55~1.75eV),纳米GaP的Raman光谱出现了一个宽、强荧光发射峰;而在未进行通氮处理的纳米GaPRaman光谱中,没有观察到该荧光峰的存在。本文对该荧光发射峰的起因作了初步分析。     

纳米GaP粉体在水溶液中的分散性能及其PVP复合薄膜的制备

采用三种不同类型的分散剂对纳米磷化镓(GaP)粉体进行分散,并用测量滤液吸光度的方法来比较分散效果;测定了纳米GaP粉体的等电点,以及采用十二烷基苯磺酸钠分散时的Zeta电位,并初步制备了纳米GaP /聚乙烯吡咯烷酮(PVP)复合薄膜.结果表明,分散剂的选择、分散剂的浓度、pH值都对分散效果有着重要的影响;制备的纳米GaP / PVP复合薄膜具有良好的可见光透光性和一定的紫外线吸收性能.     

长焰煤吸附焦化废水污染物的研究

利用长焰煤作为吸附剂深度净化焦化废水的研究结果表明：长焰煤对化学需氧污染物的等温吸附符合Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ等温式；吸附动力学可由鲛岛吸附速率方程描述。除此以外，本文还进行了二段逆流吸附装置的初步工艺设计。实验结果可为利用化学吸附法深度处理焦化废水提供参考。     

ZnS纳米复合材料的制备及性质

以硫代乙酰胺、硝酸锌、桑色素为原料用液相沉淀法制备了ZnS纳米晶 /桑色素复合材料 .样品的测试结果表明 :ZnS表面原子能与桑色素形成较牢固的化学键 ,生成稳定的复合材料 .复合后ZnS纳米晶的稳定性和发光性能发生了改变 .这为进一步研究和开发ZnS纳米复合材料提供了实验依据 .