TiO_2/Sm^(3+)下转换薄膜的制备及其在染料敏化太阳能电池中的应用

采用溶胶-凝胶法制备了TiO2/Sm3+下转换薄膜,利用其下转换特性将紫外光转换为可见光,提高了可见光光照强度。利用X射线衍射和荧光光谱对TiO2/Sm3+粉体进行了表征,并对TiO2/Sm3+下转换薄膜进行了荧光光谱测试和紫外-可见分光光度计测试。荧光光谱显示,TiO2/Sm3+薄膜在受到395 nm紫外光照射时可发射出540~600 nm连续波长的可见光,具有下转换特性。二层TiO2/Sm3+下转换薄膜的可见光透过率与单纯的TiO2薄膜基本相同,利用其下转换特性使电池短路电流提高了13.2%,光电转换率提高了16.2%。

Sm^(3+)/TiO_2催化剂对光催化还原CO_2和H_2O合成CH_3OH的影响

采用溶胶-凝胶法和溶胶-乳化-燃烧法制备了Sm3+/TiO2光催化剂,并用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、紫外可见吸收光谱(UV-Vis)、红外光谱(IR)等分析技术表征了催化剂,考察了制备方法、离子掺杂量等对催化剂光催化还原CO2和H2O合成CH3OH实验的影响.实验结果表明,掺杂后的催化剂颗粒更均匀,比表面相应增加,溶胶-乳化-燃烧法制备的催化剂晶粒更小,比表面积更大,光催化活性更高.

溶胶-凝胶法制备Sm^(3+)掺杂TiO_2薄膜

以钛酸丁酯、氯化钐和乙醇为主要原料,采用溶胶-凝胶法制备出Sm3+掺杂的TiO2薄膜.考察了薄膜煅烧温度、前驱体pH值、Sm3+掺杂量对薄膜制备的影响,并采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜对所制备薄膜的物相组成,显微结构进行了表征.结果表明:煅烧温度为550℃可使薄膜充分晶化,前驱体pH=3.0时成膜性最好,Sm3+掺杂改变了TiO2薄膜的晶格尺寸,且改善了薄膜表面气泡的大小和分布,Sm3+的最佳掺杂量为0.5%mol.

染料敏化太阳能电池Sm^(3+)掺杂TiO_2下转换光阳极的制备及性能

用溶胶-水热法制备了Sm3+掺杂的Ti O2粉体(Ti O2∶Sm3+),将其按不同质量分数掺杂到P25基体中,制备了具有下转换功能的光阳极,并将其用于染料敏化太阳能电池中,提高了电池的光电性能。荧光光谱显示,Ti O2∶Sm3+粉体可以将紫外光转换为570~700 nm的可见光。当下转换光阳极中Ti O2∶Sm3+粉体的掺杂质量分数为80%时,短路电流密度达到13.12 m A/cm2,与纯P25光阳极相比,提高了26.5%,转换效率也提高了23.5%。

染料敏化太阳能电池Eu^(3+),Sm^(3+)掺杂TiO_2下转换光阳极的制备及性能

用溶胶-凝胶法制备了Eu,Sm共掺TiO_2粉体,将其与P25复合,制备了下转换光阳极,用于染料敏化太阳能电池,利用其下转换特性提高电池的光电性能.用荧光光谱对粉体的发光性能进行表征,荧光光谱显示:Eu,Sm共掺TiO_2粉体受463nm光激发可以发射550~700nm的可见光,具有下转换功能.当Eu^(3+)的摩尔掺杂含量为1%,Sm^(3+)的摩尔含量为0.5%时,制备的Eu^(3+),Sm^(3+)共掺下转换光阳极,短路电流达到14.08mA/cm2,与使用Eu^(3+)掺杂TiO_2的下转换光阳极电池相比,提高了32.08%,转换效率也达到5.29%.

一步水热合成Sm3+-SrTiO3/TiO2复合纳米纤维及可见光催化性能

以电纺TiO2纳米纤维为基体和反应物,通过一步水热法,将SrTiO3原位构筑在TiO2纳米纤维表面的同时将稀土Sm3+掺入SrTiO3中,合成了Sm3+-SrTiO3/TiO2复合纳米纤维光催化材料.利用XRD、XPS、FESEM和HRTEM等测试手段对样品进行了表征.以罗丹明B和对氯苯酚模拟有机污染物进行光催化降解.结果表明:稀土Sm3+掺杂进入SrTiO3晶格取代Sr2+,在SrTiO3禁带内形成杂质能级,拓宽了光谱响应范围;同时在SrTiO3晶格内引入了缺陷位,成为电子的捕获中心,降低了载流子的复合几率;而SrTiO3与TiO2复合形成异质结,进一步提高了光生电子-空穴的分离程度,Sm3+-SrTiO3/TiO2复合纳米纤维表现出良好的可见光催化活性。

钐掺杂二氧化钛粉体的制备及其光催化降解性能研究

采用微波水热法,以钛酸丁酯和氯化钐为原料,在冰醋酸催化作用下,制备出钐掺杂二氧化钛粉体.用XRD对所制备的粉体进行了表征,并以甲基橙染料为目标降解物,考察了钐掺杂量对粉体光催化降解性能的影响.结果表明,微波水热法最佳制备工艺是:1%wt钐掺杂,170℃下微波水热30 min后于80℃干燥24 h.钐掺杂二氧化钛的光催化降解能力显著高于纯TiO2,且随掺杂量的增加而增长,当钐掺杂量达1%时,光催化降解能力趋于稳定.

溶胶-凝胶法制备掺杂钐的二氧化钛及其发光性能研究

通过考察加水方式、加水量、反应温度和抑制剂对溶胶的胶凝速率的影响,选用加水方式为滴加方式、钛酸四丁酯和水的体积比为5:1、反应温度为30～35℃、硝酸作抑制剂的溶胶凝胶法制备了TiO2粉末和掺杂不同含量Sm3+的TiO2粉末,并对其结构、发光性能和形貌进行了表征.结果表明,所制TiO2粉末为锐钛矿结构,颗粒粒径为5～10nm;Sm的掺杂抑制了TiO2晶粒生长.Sm掺杂在光致发光谱中引起了新的发射峰,其强度随Sm掺杂量的改变而改变,在4.0%(ω)处达到强度最低值.