TiOPc/VOTPP复合光生材料在近红外光区光敏性协同增强的机理

在光致放电研究中发现酞菁氧钛(TiOPc)/四苯基卟啉氧钒(VOTPP)复合光生材料在近红外光照射下表现出明显的光敏性协同增强现象。从TiOPc和VOTPP的电子结构推断:由于VOTPP的电离势(Ip)低于TiOPc而高于传输材料BAH,因此当复合材料被762.5nm的光激发时可以发生从VOTPP到TiOPc的电荷转移,VOTPP发挥了从光生材料到传输材料的电荷转移中介作用。据此提出了复合光生材料光敏性协同增强的Ip判据,这个判据得到氯化酞菁铟/VOTPP与氯化酞菁铝/VOTPP复合光生材料光致放电实验的支持。

TiOPc/VOTPP复合材料在蓝光区的光电导性能协同增强机理

在酞菁氧钛(TiOPc)和四苯基卟啉氧钒(VOTPP)复合光生材料中发现在蓝光区表现出显著的光电导性能协同增强效应。进一步的研究表明VOTPP分子内d π电荷转移与从VOTPP到TiOPc的分子间光致π π电荷转移协同作用是其光敏性协同增强的主要原因。

MXene@TiO_(2)@Fe_(3)O_(4)三元复合材料的制备及其光催化性能

Ti3C2Tx作为二维MXene材料,由于其特殊的层状结构及优异的电导特性,成为目前光电能源领域研究的热点。尤其MXene作为助催化剂,对半导体材料的光催化反应活性具有显著的协同催化效应。以MXene材料为前驱体,通过水热法构筑MXene@TiO_(2)@Fe_(3)O_(4)三元异质结构。与单一MXene和其二元复合材料相比,MXene@TiO_(2)@Fe_(3)O_(4)三元复合材料的光催化性能明显增强。最大光电流密度可达3.9μA/cm^(2),分别是单一MXene、MXene@TiO_(2)和MXene@Fe_(3)O_(4)的15倍、2.6倍和1.6倍。在可见光照射2 h内,MXene@TiO_(2)@Fe_(3)O_(4)复合材料对罗丹明B(RhB)的降解率可达99%,分别是单一MXene、MXene@TiO_(2)和MXene@Fe_(3)O_(4)的3.4倍、2.1倍和1.26倍。实验结果表明,由于MXene优异的电导特性和多元异质结构,使MXene成为电子俘获中心,有效抑制了光生电子-空穴对的复合。因此,高浓度的光生载流子有效增强了光催化氧化还原反应。本研究为新型复合光催化材料的设计提供依据,拓宽基于MXene材料在能源和绿色生态等领域的应用。

CdSe-TiO_2复合材料对304不锈钢的光生阴极保护性能

采用电化学二次阳极氧化法制备了二氧化钛纳米管,采用动电位沉积法在纳米管上进行CdSe沉积;采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等测试方法来观察复合材料的表面形貌与晶相特征。采用开路电位(OCP)、电化学阻抗谱(EIS)、Tafel极化曲线等电化学方法来研究其光电转化性能及其对304不锈钢的阴极保护效果。结果表明,可见光照射下,304不锈钢的开路电位从-190mV(SCE)降至约-500mV(SCE),闭光后,电极电位缓慢上升至约-250mV(SCE),说明暗态下材料仍能维持对不锈钢的保护作用。在可见光范围内,与纯二氧化钛相比,制备的CdSe-TiO2复合材料对304不锈钢的阴极保护性能显著提高。

纳米CdTe/TiO_2复合材料对304不锈钢的光生阴极保护行为

目的研究纳米CdTe/TiO_2复合材料对304不锈钢的光生阴极保护行为。方法采用阳极氧化法制备二氧化钛纳米管,通过循环伏安沉积法在纳米管上进行CdTe修饰。应用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等测试方法对比纯TiO_2与CdTe/TiO_2的表面形貌与晶相特征。结合开路电位(OCP)、光电流密度-时间曲线(J-t)、Tafel极化曲线等电化学方法,研究复合材料的光电转化性能及其对304不锈钢的阴极保护行为。结果在光照条件下,耦连CdTe/TiO_2复合材料的304不锈钢的开路电位从初始的-190mV负移至-730mV,光电流密度可达0.15mA/cm^2,闭光后,开路电位上升至-350mV,仍然具有保护作用,说明制备的纳米CdTe/TiO_2复合材料具有储存电子的能力。结论在可见光照射下,与纯二氧化钛相比,制备的CdTe/TiO_2复合材料对304不锈钢的阴极保护性能显著提高,且在闭光状态下仍能维持对不锈钢的保护,对不锈钢起到一定的延时保护效果。

手性金属有机骨架复合材料用于识别萘普生对映体

目的 将手性配体引入金属有机骨架材料中用来合成手性复合材料L-His-MIL-101(Cr)@SiO_(2)@dSiO_(2)。将制备的L-His-MIL-101(Cr)@SiO_(2)@dSiO_(2)作为吸附剂,采用紫外分光光度法对萘普生对映体进行手性识别与检测。方法 制备手性复合材料L-His-MIL-101(Cr)@SiO_(2)@dSiO_(2),通过扫描电镜、傅里叶变换红外光谱和圆二色谱等对其进行表征;使用紫外分光光度法检测萘普生对映体,考察了影响材料吸附效果的因素,并检测了实际水样中的萘普生对映体。结果 L-His-MIL-101(Cr)@SiO_(2)@dSiO_(2)对萘普生对映体的去除率差异可达26.0%。结论 该方法制备的手性金属有机骨架材料可用于环境样品中萘普生对映体的识别。

AgBiS2/TiO2纳米复合材料的制备及其光生阴极保护性能研究

为了开发一种更加清洁、高效、价廉、低耗能的阴极防护材料,通过电化学阳极氧化法和连续离子层吸附反应法制备了一种AgBiS2/TiO2纳米管阵列复合物材料。采用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)和紫外-可见漫反射(UV-vis DRS)分别表征了复合材料的化学组成、表面形貌以及光学吸收性能;通过电流密度、开路电位、Tafel极化曲线评价了AgBiS2/TiO2纳米管阵列薄膜复合材料的光电转化性能和光生阴极保护性能。结果表明:AgBiS2修饰TiO2纳米管阵列后的复合物薄膜,可见光照下表现出优异的光电化学性能,304不锈钢的开路电位从-183 mV(vs SCE,下同)降至约-950 mV,闭光后,电极电位可在-800 mV保持12 h以上。与纯TiO2纳米阵列薄膜相比,AgBiS2/TiO2纳米复合物薄膜对304不锈钢在3.5%(质量分数)NaCl腐蚀介质中具有更优异的光生阴极保护效果。

CdS/TiO2纳米复合材料的制备及其对304不锈钢的光生阴极保护性能

为了提高TiO2的光电性能及其对光生电子的利用率,从而提高TiO2对304不锈钢的阴极保护性能,采用阳极氧化法制备TiO2纳米管,通过超声辅助连续离子沉淀法对TiO2纳米管进行CdS修饰改性。应用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)及其配套的EDS能谱对CdS/TiO2的表面形貌、元素分布及晶型特征进行表征;利用电化学分析方法研究了复合次数对CdS/TiO2的光电性能影响,考察了CdS/TiO2复合材料对304不锈钢的光生阴极保护性能。结果表明:复合15次的CdS/TiO2复合材料具有更加优良的光电性能;光照下CdS/TiO2复合材料对304不锈钢的光生阴极保护性能显著优于纯TiO2;在暗态下CdS/TiO2复合材料储能效果良好,可延长对金属的阴极保护作用时间。

CdIn_(2)S_(4)/TiO_(2)纳米复合材料的制备及其对Q235碳钢的光生阴极保护性能

为了提高TiO_(2)的光电转换效率及其在可见光下的光生阴极保护性能,采用水热法在阳极氧化制备的TiO_(2)纳米管上沉积CdIn_(2)S_(4),制备了CdIn_(2)S_(4)/TiO_(2)纳米复合材料。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和紫外-可见漫反射光谱(UV-vis DRS)分析材料的表面形貌、晶相、元素组成和光响应特征;通过测试开路电位(OCP)、Tafel极化曲线以及电化学阻抗谱(EIS)等方法研究复合材料对Q235碳钢的光生阴极保护效果。结果表明:TiO_(2)纳米管表面成功负载了花簇状的CdIn_(2)S_(4)。在可见光照射下,CdIn_(2)S_(4)/TiO_(2)纳米复合材料可以使Q235碳钢的开路电位明显负移,电位可以降至-1.12 V(vs SCE),表明将CdIn_(2)S_(4)与TiO_(2)复合后可以明显提升TiO_(2)对Q235碳钢的光生阴极保护性能,这是由于沉积CdIn_(2)S_(4)后,TiO_(2)纳米管对可见光的响应能力显著增强,光电转换效率明显提升。

福建物构所钛氧团簇基复合光催化材料研究获进展

为解决当前的能源与环境问题,光解水产氢具有重要研究意义,但目前研发的催化剂在光响应范围、光生载流子分离效率、稳定性及产氢活性等方面还存在很多问题。比如常用的二氧化钛材料仅在紫外光区作用,限制了太阳能利用效率;而可见光响应的硫化镉材料效率较低,并且稳定性差。因此,制备高效、稳定的可见光驱动产氢催化体系仍旧是一个非常大的挑战。

TiO2-BiVO4复合材料的制备及其光催化降解印染废水

以钛酸丁酯、五水硝酸铋、偏钒酸铵为主要原料制备TiO2-BiVO4复合光催化剂,并用X射线衍射仪、扫描电镜、紫外-可见分光光度计、X射线光电子能谱仪和光致发光荧光光谱仪进行表征。结果表明,与TiO2和BiVO4相比,TiO2-BiVO4复合光催化剂具有更窄的禁带宽度,光生电子-空穴的复合概率更低。TiO2-BiVO4复合光催化剂具有更高的光催化活性,60 min后对罗丹明B溶液的降解率达到87.3%。TiO2-BiVO4复合光催化剂具有良好的光催化稳定性,经过5次光催化降解实验后,对罗丹明B溶液的降解率为81.7%。

有机半导体材料中的光伏极性反转

论述了存在于有机半导体材料中的光伏极性反转这一特异实验现象,回顾了近年来有机半导体材料瞬态光伏极性反转现象研究的发展历程,重点介绍了对有机复合材料中表面光伏极性反转的最新发现,阐明了光伏极性反转现象所涉及的基本过程、特别是激发态性质在基础研究上的重要意义。

铜基硫化物光催化改性研究进展

铜基硫化物禁带宽度窄,具有局域表面等离子体共振效应,对可见光有良好的吸收能力,且储量丰富、无毒,这些优势使铜基硫化物光催化剂引起了研究者们的广泛关注。然而,铜基硫化物光生电子和空穴复合速率高,可见光利用效率低,阻碍了其在光催化领域的应用,因此研究者们尝试了不同的改性策略提高其光催化性能。本文综述了铜基硫化物的改性策略,主要论述了形貌调控、晶相调控、半导体异质结等方式对铜基硫化物光催化性能的改性,分析了不同改性方法对铜基硫化物光催化性能提高的作用,以及铜基硫化物在光催化降解有机污染物、光解水产氢、光催化还原CO_(2)等方面的应用,并对铜基硫化物改性研究方向做出了展望。

芴酮基偶氮/酞菁氧钛复合单层光导体的光电导性能

芴酮基偶氮(F-Azo)/酞菁氧钛(TiOPc)复合光生材料的光敏性在整个可见光区域有明显的提高.与氯丹蓝偶氮/酞菁氧钛复合体系比较发现,在一定的配比下芴酮基偶氮/酞菁氧钛体系的光导性能明显优于氯丹蓝偶氮/酞菁氧钛复合体系.光致放电研究表明复合光生材料的最佳光敏性出现在比吸收峰能量低的波段,意味着复合体系中的隙间态跃迁对光导有重要贡献;复合体系的表面光电压谱证实了复合体系中存在隙间态,并可能发生电荷转移引起的电子重新布居.X射线光电子能谱数据证明复合体系中发生了从F-Azo到TiOPc分子的、定向的、部分电荷转移.

PbS QD-MWCNT异质结材料合成与光学特性

以氯化铅(PbCl2)和升华硫(S)为前驱体,油胺为溶剂,使用热注入方法制备PbS量子点(QD)/多壁碳纳米管(MWCNT)异质结材料。对PbS QD/MWCNT复合纳米材料进行形貌、结构和元素分析,发现粒径约为14 nm的PbS QD紧密附着在MWCNT表面,而且PbS QD的结晶性良好,Pb与S的原子百分比约为1∶1。对其进行光学特性分析,结果表明:PbS QD具有独特的红外吸收特性,在异质结材料中质量分数约占27%的PbS QD与MWCNT复合后,量子点与MWCNT之间存在相互作用,会对荧光光谱发射峰起到淬灭的影响,表明MWCNT与PbS QD之间存在光激载流子的迁移。该纳米复合材料在量子点修饰碳纳米管基的光电器件领域具有潜在的应用。

非线性光学材料

O437 2003042830酞菁氧钛/卟啉氧钒复合体系光导性能的协同增强效应=Synergetic enhancement of photoconductive property inTiOPc/VOTPP composite[刊,中]/汪茫(浙江大学高分子科学与工程系.浙江,杭州(310027)),孙景志…∥高等学校化学学报.-2002,23(3).-448-452在酞菁氧钛(TiOPc)/卟啉氧钒(VOTPP)复合光生材料中发现了光敏性的非线性增强现象,对复合体系的电子跃迁光谱和X射线衍射图的研究结果表明,在基态下两种材料之间没有明显相互作用;光致放电研究说明,该现象来自光激发状态下复合体系中的隙间态跃迁对光导的贡献,XPS测试结果表明酞菁氧钛与卟啉氧钒分子之间存在着定向的部分电荷转移。

光电功能材料

O472.3 2004032319 施加电场的半抛物量子阱中的电光效应=Influences of electric field on electro-optic effects in a semi-parabolicquantum well[刊,中]/张立(番禺职业技术学院电子与机械系.广东,广州(511483)),谢洪鲸∥量子光学学报.—2003,9(1).

四苯基卟啉对二苯并咪唑光电导性能的敏化

采用溶剂球磨分散法制备了四苯基卟啉 (H2 TPP) /二苯并咪唑 (Im-PTC)复合光生材料 ,用浸涂法将其制成功能分离型双层光导体 .采用光致释电法对其光电导性能进行测试 ,发现在 5 0 0 nm下 ,由质量分数 5 % H2 TPP/4 0 % Im-PTC复合光生材料制备的光导体的光敏性比单纯 4 0 %的 Im-PTC制备的光导体提高了 3.5倍 ,说明 H2 TPP对 Im-PTC有明显的敏化作用 .进一步研究了该复合材料的电子结构 ,结果表明 ,H2 TPP与 Im -PTC存在分子间的光致电荷转移 ,从而提高了电荷的光生和分离效率 ,增强了光导体的光敏性 .

TiO2基光电化学传感器电极结构调控的研究进展

TiO2因具有无毒、廉价、化学稳定性好以及表面易修饰生物基团等优点,受到研究者的广泛关注。然而,TiO2存在对太阳能可见光利用率低、光生电子空穴易发生复合等缺点。通过与窄带隙半导体、有机分子、碳材料和贵金属等材料复合,可提高TiO2的光吸收能力、光生电子空穴分离能力,进而拓展TiO2的实际应用领域。本文对基于TiO2的光电化学传感器的研究进展进行了概述,其中重点介绍了通过TiO2纳米材料的改性来提高TiO2基光电化学传感器的传感性能,最后提出了TiO2复合纳米材料光电化学传感器的优势和不足,展望了其未来发展趋势。

Fe_2O_3/TiO_2纳米复合材料对304不锈钢的光生阴极保护性能

采用化学浴法在阳极氧化的TiO_2纳米管表面沉积Fe_2O_3,制备Fe_2O_3/TiO_2纳米复合材料。通过扫描电子显微镜(SEM),X射线衍射(XRD),X射线光电子能谱(XPS),紫外-可见漫反射吸收光谱(UV-vis DRS)等手段对材料的形貌、晶相、成分、光响应性等进行表征。通过测试可见光下开/闭光时的开路电位(OCP)、光致激发电流(i-t)、电化学阻抗谱(EIS)等研究复合材料的光电性能。结果表明,Fe_2O_3纳米颗粒的修饰能增加TiO_2纳米管对可见光的利用效率,增强阴极保护性能。0.05 mol/L Fe(NO_3)_3制备的Fe_2O_3/TiO_2纳米复合材料在可见光下,耦联304不锈钢后光生电位达-740mV,比纯TiO_2纳米管低约300 mV,对304不锈钢起到更好的阴极保护效果。