暴露(002)晶面的WO_(3)纳米片薄膜的光电催化性能

采用一步水热法,以钨酸钠(Na2WO_(4)·2H_(2)O)为原料,草酸(H_(2)C2O_(4))为结构导向剂,在FTO衬底上制备了具有高活性(002)面的WO_(3)纳米片薄膜。利用XRD,FESEM对薄膜的物相和形貌进行了分析,通过UV-Vis,PL对薄膜的能带结构和载流子的分离能力进行了表征,通过电化学工作站对WO_(3)薄膜的光电性能进行了研究。分析了草酸用量对WO_(3)纳米片薄膜的晶体取向、形貌尺寸和光电催化性能的影响。结果表明:草酸用量为0.30g时,WO_(3)纳米片薄膜的(002)面衍射峰强度最高,具有良好的光电催化性能。

纳米结构非晶/晶态双相WO_(3)薄膜研究进展

介绍了WO_(3)薄膜纳米结构与电致变色性能之间的关联。阐述了非晶态与晶态WO_(3)结构之间的协同效应,非晶态WO_(3)提供更多离子扩散通道,晶态WO_(3)作为稳定框架结构有效缓解离子在注入/抽出过程中所引起的体积膨胀或收缩。总结了纳米结构WO_(3)薄膜和非晶/晶态双相纳米结构WO_(3)薄膜的制备方法及性能,并对电致变色WO_(3)薄膜的未来发展趋势进行了展望。

超薄Co_3O_4纳米片薄膜制备及其电化学传感器性能

本文以电沉积的金属钴薄膜作为原材料,通过简单的氧化技术获得了薄膜前驱体材料,并进一步在35℃热处理条件下获得了超薄Co_3O_4纳米片薄膜材料.通过扫描电镜、X-射线衍射、透射电镜、等手段对材料的物理结构进行了深入分析,并通过循环伏安法(CV)表征了该薄膜材料的电化学活性.作为电化学传感器件的活性材料,该薄膜材料对H_2O_2的检测表现出较宽的线性浓度检测范围(0~4 mmol·L^(-1))和较高的电流响应(~1.15 m A·cm^(-2)),在该领域具有较高的应用价值.

电致变色WO_(3)薄膜的研究进展

三氧化钨(WO_(3))是最早被发现的阴极电致变色材料,具有光学调制幅度大、驱动电压低、循环稳定性好等优点,受到国内外研究者的广泛关注.WO_(3)薄膜在智能调光窗、玻璃幕墙和防眩反光镜等诸多领域有着广阔的应用前景.目前,改善全器件的响应速度、循环稳定性等综合性能仍是电致变色WO_(3)薄膜大规模产业化急需解决的问题.文章介绍了多种WO_(3)薄膜电致变色机理,概述了WO_(3)薄膜的主要制备方法,重点综述了提升WO_(3)薄膜电致变色性能的两种方法:构筑纳米结构和掺杂(金属元素和复合改性)以及近几年利用这两种方法制备WO_(3)电致变色薄膜的相关工作.最后,文章对该领域未来的研究方向和应用前景进行了展望.

等离子体改性TiO_(2)/WO_(3)/Bi_(2)WO_(6)纳米复合材料及其可见光催化活性

以二水合钨酸钠和五水合硝酸铋为原料,通过优化水热反应温度制备了WO_(3)/Bi_(2)WO_(6)纳米片,将其与锐钛矿型TiO_(2)纳米颗粒复合制备了可见光催化性能优良的TiO_(2)/WO_(3)/Bi_(2)WO_(6)复合光催化剂,并采用一种高密度管状等离子体放电装置对其进行表面改性。利用XRD、SEM、TEM、HRTEM、XPS、UV-Vis DRS、PL对样品进行了表征和分析,考察了其在可见光下降解亚甲基蓝的光催化性能。结果表明,当水热温度为120℃时,WO_(3)/Bi_(2)WO_(6)纳米片具有较好的光催化性能;TiO_(2)/WO_(3)/Bi_(2)WO_(6)复合催化剂中掺入TiO_(2)质量分数为10.7%时,所得三元复合材料的光催化性能远优于WO_(3)/Bi_(2)WO_(6)纳米片;经等离子体改性处理后,三元复合材料的吸收边向可见光红移,放电电压的增加有助于提高复合材料的光催化活性,当放电电压为1.1 kV时,复合材料的降解速率常数分别是未处理TiO_(2)/WO_(3)/Bi_(2)WO_(6)样品和WO_(3)/Bi_(2)WO_(6)的2.2倍和3.9倍。

基于WO_(3)作为空穴注入层的量子点发光二极管的构筑

以W粉和H 2O 2为前驱体,采用简单的溶胶-凝胶法制备了WO_(3)纳米晶,然后在ITO玻璃上旋涂成膜,并在420℃下煅烧1 h,薄膜光滑致密。将制备的薄膜作为空穴注入层应用在绿光QLEDs中。QLEDs的亮度、电流效率和工作寿命分别为18560 cd·m^(-2)、11.8 cd·A^(-1)和11844 h。

纳米柱状多孔WO_(3-x)/TiO_(2)薄膜的电致变色性能

采用反应磁控溅射在掠射角度α=0°和α=80°的条件下制备氧化钨(WO_(3-x))薄膜,然后在其表面沉积二氧化钛(TiO_(2))。利用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)和X射线光电子能谱仪(XPS)对WO_(3-x)/TiO_(2)薄膜的晶体结构、表面/断面形貌以及表面化学成分进行表征。在三电极体系1 mol/L LiClO_(4)/PC溶液中,采用电化学工作站和紫外-可见分光光度计测试了WO_(3-x)/TiO_(2)薄膜的电致变色性能。XRD结果表明,WO_(3-x)/TiO_(2)薄膜为非晶态结构,与掠射角度无关。当掠射角度为80°时,获得了纳米柱状多孔薄膜。从W 4f和Ti 2p的XPS谱图确认氧化钨为亚化学计量比的WO_(3-x),而氧化钛为满足化学计量比的TiO_(2)。与致密薄膜相比,纳米柱状多孔薄膜需要较低的驱动电压且具有较快的响应速度。纳米柱状多孔薄膜的电荷容量为83.78 mC,是致密薄膜电荷容量30.83 mC的2倍以上。在±1.2 V驱动电压下,注入和脱出离子扩散速率分别为D_(in)=5.69×10^(-10)cm^(2)/s和D_(de)=5.08×10^(-10)cm^(2)/s。与纯WO_(3)薄膜相比,WO_(3-x)/TiO_(2)薄膜的电致变色循环稳定性更好。纳米柱状多孔薄膜在可见光范围内具有较大的光调制幅度,因此其光密度变化(ΔOD)大于致密薄膜。

Ti掺杂核壳结构晶态@非晶WO_(3)纳米线复合薄膜的制备与电致变色性能

WO_(3)的结晶程度对其电致变色特性有很大影响,本研究首先使用溶剂热法制备晶态WO_(3)垂直纳米线阵列,随后采用磁控溅射技术在其表面包裹一层Ti掺杂氧化钨(WO_(3)-Ti)非晶态薄膜,从而得到晶态WO_(3)@非晶态WO_(3)-Ti核壳复合阵列结构。通过SEM与TEM可以观察到非晶态薄膜的厚度约为3~7 nm,并且非晶层的沉积并不破坏纳米线阵列结构。相比于纯WO_(3)纳米线,核壳纳米线的吸收峰发生了轻微红移,且XPS检测到复合前后W4f与Ti2p特征峰产生了明显的峰位移动,显示出核壳之间存在着界面交互作用。优化后WO_(3)@WO_(3)-Ti核壳纳米线的响应速度和着色效率分别是纯WO_(3)纳米线的2倍与1.8倍,在可见光和近红外区域都显示出良好的光学对比度,并且具有优异的循环稳定性,经过3000圈循环后对比度保持率可达95.8%。

WO_(3)/g-C_(3)N_(4)复合光催化剂制备及其可见光催化性能

将自制层状石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))和WO_(3)纳米片均匀混合,经煅烧制备WO_(3)/g-C_(3)N_(4)复合半导体。利用XRD、SEM、TEM、UV-Vis DRS和PL对其进行表征。结果表明,g-C_(3)N_(4)呈现类石墨烯状片层结构,WO_(3)为纳米片状结构,且分散在g-C_(3)N_(4)表面;与WO_(3)复合后,UV-Vis吸收边发生了红移,拓宽了g-C_(3)N_(4)对可见光的响应。以罗丹明B(RhB)为模拟污染物,考察WO_(3)/g-C_(3)N_(4)的光催化降解性能。WO_(3)/g-C_(3)N_(4)质量比为1∶5时,表现出最佳的光催化活性,可见光照60 min后,RhB降解率可达到94.9%。光催化剂具有良好的稳定性,重复使用6次后,RhB的降解率依然达到88.9%。光催化机制研究表明,超氧自由基(·O^(−)_(2))是光催化降解RhB的主要活性物种。