钙钛矿太阳能电池中电子传输层研究进展

近年来钙钛矿太阳能电池发展迅速,电子传输层在传输电子和阻挡空穴等方面起着重要作用,是钙钛矿太阳能电池效率提高的保障.文章从电子传输层的工作机理出发,介绍了目前常见的金属氧化物和有机分子材料作为电子传输材料的相关研究进展,综述了针对电子传输层的离子掺杂、界面修饰、纳米结构调整等方面的研究工作,对电子传输层今后的研究趋势进行展望.

表面端基对MXene材料电解水制氢的影响

电解水制氢是获取绿色氢能、应对能源危机的途径之一。MXene材料因其优异的物理、化学性能,在提升电解水制氢效率方面极具应用潜力。介绍了MXene材料在电解水制氢方面的研究现状,综述了表面端基对MXene材料产氢性能的影响并对其发展趋势进行了展望。

WO_(3)基的气敏传感器的研究现状及气敏性能提升的机理分析

随着市场对有机挥发性气体检测技术要求的日益提高,金属半导体气敏传感器由于其工作温度较低、循环稳定性好、响应和恢复时间短等特点而受到广泛关注.三氧化钨(WO_(3))作为一种典型的n型金属半导体气敏材料,由于其特殊的气敏特性而在探测各类有毒有害物质的领域中受到了人们普遍重视.传感材料的结构和形貌、暴露晶面、金属氧化物和贵金属离子的引入,对改善材料的气敏性能起着关键性的作用.文章介绍了WO_(3)气敏传感器材料对各种气体的应用,提出基于WO_(3)的气敏传感器研究过程中所面临的难题,并对其未来发展方向进行了展望.

聚酰亚胺/二氧化硅气凝胶复合材料研究进展

二氧化硅(SiO_(2))气凝胶是一种纳米多孔固体材料,具有比表面积和孔隙率较大、热导率较低等特点,但其力学性能较差。引入力学性能优良、耐高低温、热稳定性好的聚酰亚胺(PI)与SiO_(2)气凝胶复合,可制备出兼具二者优势的复合材料。综述了PI/SiO_(2)气凝胶复合材料的研究进展,介绍了该复合材料的类型及其性能,归纳了该复合材料在隔热、阻燃、防水等方面的应用,并对其发展前景进行了展望。

强力安全的无机抗菌功能材料

通过对无机抗菌材料的载体、抗菌金属离子及制备工艺的研究，获得了抗菌率高且又安全的系列无机抗菌材料，其中有能耐１３５０℃高温的无机抗菌材料．试验表明，该无机抗菌材料对大肠杆菌、黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度ＭＩＣ值均为７５ｐｐｍ，对大、小白鼠的急性经口毒性的 ＬＤ５０＞１００００ｍｇ／ｋｇ，亚急性毒性试验的无异常、无作用的量为 １００ｍｇ／ｋｇ·ｄ．

红磷基光催化材料领域的研究进展及展望

红磷(Red Phosphorus,RP)由于具有较窄的带隙,可响应可见光,又因其具有廉价易得的优点,近年来在光催化领域受到了广泛的关注.文章综述了RP及其同素异形体的性质、RP的光催化机理、RP基光催化剂、RP及其异质结构以及RP及其复合材料光催化剂的研究进展,对今后RP光催化剂的研究做了展望,提出RP在光催化中的应用的重要意义、开发RP制备新方法、在CO_(2)转化及其污水治理中的实际应用前景.

TiO_2/Al_2O_3复合薄膜的亲水性能研究

采用溶胶 凝胶法制备了TiO2/Al2O3复合薄膜,通过XRD、XPS、UV透射光谱的分析及薄膜表面接触角的测量,研究了Al2O3与TiO2配比、热处理温度、膜厚度等因素对复合膜的亲水性、透光率的影响。结果表明:Al2O3的加入和膜厚度的增加均有利于TiO2薄膜亲水性的改善;热处理温度对TiO2/Al2O3复合膜的亲水性有较大影响,其中经450℃热处理的薄膜亲水性最好;Al2O3的加入未降低复合膜的可见光透光率,其平均透光率大于80%。

载银氧化物抗菌材料的制备及性能

研究了以SiO2、CaO、Al2O3为载体的银型无机抗菌材料的制备工艺及性能。试验结果表明,所制备的无机抗菌材料具有良好的抗菌性能,最小抑菌浓度MIC值均为7.5×10-5(对大肠杆菌、黄色葡萄球菌);在安全性方面,对大、小白鼠的急性经口毒性的LD50>10000mg/kg,亚急性毒性试验的无异常、无作用的量为100mg/kg·d;以CaO为载体的抗菌材料,银离子的较佳掺入量为4%～8%,较佳的烧结温度范围为1000～1200℃。

TiO_2/Fe_2O_3复合光催化超亲水性薄膜的研究

采用溶胶-凝胶法及浸渍提拉法在普通的载玻片上制得了TiO2/Fe2O3复合薄膜,通过对薄膜及相应干凝胶和粉体的DSC、XRD、UV透射光谱等的测量,分析了Fe2O3的含量对TiO2/Fe2O3复合薄膜的光催化及超亲水性能的影响。结果表明:复合薄膜均优于纯TiO2薄膜的光催化活性,Fe2O3 的摩尔含量为0.5％时光催化活性最好;复合薄膜的亲水性能也随Fe2O3含量的不同而不同,Fe2O3的摩尔含量为0.05％～0.1％时得到了接触角为0°的超亲水性复合薄膜。

载银TiO_2无机抗菌剂的制备及性能研究

采用TiO2为载体的银型无机抗菌材料的制备工艺及性能,所制备的无机抗茵材料具有良好的抗菌性能及安全性能,其中对大、小白鼠的急性经口毒性的LD50＞10000mg/kg,急性经皮肤毒性的LD50＞3000mg/kg;银盐的较佳掺入量为0.5%～3%,较佳的煅烧温度范围为800～1200℃.

热处理温度对TiO_2薄膜光催化及亲水性的影响

采用溶胶-凝胶法及浸渍提拉法在普通的载玻片上制得TiO2薄膜,通过对薄膜及相应粉体的XRD、IR谱及薄膜致密度的测量,分析了热处理温度对TiO2薄膜光催化及超亲水特性的影响。结果表明:薄膜经过不同温度的热处理,光催化活性不同,亲水性能也有显著的差别,经450℃热处理的薄膜光催化活性最高,而在450～550℃的热处理温度范围得到了接触角为0°的超亲水性薄膜;薄膜表面的超亲水性与薄膜中TiO2的晶型、羟基浓度及薄膜的孔隙度有关。

TiO_2/SnO_2复合薄膜的亲水性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了TiO_2/SnO_2复合薄膜,通过XRD、XPS、UV透射光谱的分析及薄膜表面接触角、光催化降解甲基橙等的分析,研究了SnO_2与TiO_2配比、热处理温度、膜厚度等因素对复合膜的亲水性、透光率及光催化活性的影响.结果表明:复合膜的亲水性和光催化活性均优于单纯TiO_2,当SnO_2与TiO_2的摩尔比为1％～5％时,所制备的薄膜具有超亲水特性;热处理温度为450℃时薄膜亲水性最好,膜厚度的增加有利于亲水性的改善.

TiO2薄膜光诱导超亲水性作用机理的研究

通过对固体表面亲水性作用原理的分析,提出"纳米TiO2薄膜本身就具有良好的亲水特性,与其是否具有光催化特性不直接相关"的观点,并建立了TiO2薄膜光诱导超亲水性的作用模型,分析了影响光诱导超亲水性的主要因素.

锐钛矿型TiO_2薄膜的低温制备及性能研究

采用液相沉积法,在低温下制备TiO2薄膜,研究了制备条件对薄膜中TiO2的晶型、薄膜厚度、透光性、亲水性及光催化活性的影响。结果表明,在90℃下制备的TiO2为锐钛矿型,薄膜的厚度与反应温度、沉积时间、HBO3的加入量及反应物浓度有关,所制备的薄膜具有良好的光诱导超亲水特性和光催化活性,在可见光区的透光率>80%。

载银ZrO_2无机抗菌剂的制备及性能研究

以 ZrO_2为载体、银离子为抗菌成分制备无机抗菌材料,并对所制备的抗菌材料的抗菌性能及安全性能进行了分析检测,结果表明:在银盐的掺入量为1%～3%,烧结温度为600～1000℃时,所制备的样品对大肠杆菌及金黄葡萄球菌的 MIC 值均小于75×10^(-6);对大、小白鼠的急性经口毒性的 LD_(50)>10000mg/kg,急性经皮肤毒性的LD_(50)>3000mg/kg。

离子掺杂改性TiO_2光催化剂的理论研究进展

光催化技术是一种治理环境污染的新技术,但由于存在2个瓶颈问题(光催化活性需要紫外光激发及量子转换效率低)而制约了其推广应用。围绕上述问题,国内外开展了大量的改性研究并取得了一定的成果,尤其是近年来开始重视该方面的理论研究,这对推动光催化技术的发展起到了重要作用。介绍了本课题组及文献报道的对离子掺杂锐钛矿相TiO2光催化材料理论研究方面取得的主要结果,总结了不同离子掺杂及共掺杂对TiO2晶体结构、电子结构、光学性质和光催化性能的影响规律,提出了如何选择合适的掺杂离子以便有效地提高TiO2光催化性能的方法。

一种新型高偏振度的偏振分光棱镜

本文提出了一种新型结构的偏振分光棱镜，其偏振度可达到５０ｄＢ以上。

提高光学隔离器/环行器的反向隔离比方法

理论和实验研究了干涉效应对光学隔离器／环行器反向隔离比的影响。

光催化功能材料在室内空气污染治理的现状

目前,传统的治理方法难以解决日益严重的室内空气污染问题,而环保型建筑装饰材料的使用尽管可以从源头对空气污染起到一定的减轻作用,但仍然不能解决其他途径造成的污染,且这类装饰材料价格高,短时期内不能被大量采用。光催化氧化技术由于具有性能稳定、清洁无毒、催化活性易恢复、能彻底有效分解有害气体且不产生二次污染等优点,而成为一种极具潜力的室内空气污染治理新技术。

Ag-TiO_2光催化剂的制备、性能及机理研究

采用溶胶-凝胶法制备了Ag-TiO2光催化剂粉体,研究了不同制备条件对样品性能的影响,并以亚甲基蓝(MB)作为目标降解物,研究了其光催化性能,分析了Ag掺杂提高光催化性能的机理。结果表明,Ag离子的掺杂拓展了TiO2在可见光区的光谱响应范围,降低了光生电子和空穴的复合几率;在普通日光灯下,当Ag的掺杂量为n(Ag)∶n(TiO2)=0.1%,热处理温度为400℃条件下制备的样品催化性能最好,其光催化活性显著高于Degussa P25。