纳米硫氰酸亚铜制备与应用

综述了纳米硫氰酸亚铜的制备方法,包括液相沉淀法、电沉积法、连续离子层吸附与反应法、前驱体法等,及其在太阳能电池、防污涂料和电存储材料等方面的应用,并对其应用前景进行了展望。

CuInS2量子点敏化ZnO基光阳极的制备与性能研究

采用两步法在导电玻璃(FTO)基板上制备纯氧化锌(ZnO)纳米棒和钇掺杂的氧化锌(ZnO∶Y)纳米棒,采用连续离子层吸附反应法(SILAR)在所制备的ZnO及ZnO∶Y纳米棒上沉积CuInS2量子点制备ZnO/CuInS2和ZnO∶Y/CuInS2光阳极。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、电子探针能谱仪(EDS)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)、电流密度-电压(J-V)曲线等技术手段对不同光阳极样品的晶相结构、微观形貌、化学组成、光吸收性能和太阳电池性能进行了表征。实验结果表明:所制备的ZnO纳米棒和ZnO∶Y纳米棒为六方纤锌矿结构。CuInS2量子点敏化的ZnO纳米棒薄膜的光学带隙从3.22 eV减小为2.98 eV。CuInS2量子点敏化ZnO∶Y太阳能电池的短路电流密度和光电转换效率比未掺杂的ZnO纳米棒组装的太阳能电池分别提高了6.5%和50.4%。

CdS量子点敏化ZnO纳米棒阵列电极的制备和光电化学性能

采用连续式离子层吸附与反应法制备了CdS量子点敏化的ZnO纳米棒电极.应用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对CdS量子点/ZnO纳米棒电极的形貌、晶型和颗粒尺寸进行了分析和表征;采用光电流-电位曲线和光电流谱研究了不同CdS循环沉积次数及不同沉积浓度对复合电极的光电性能影响.结果表明,前驱体浓度都为0.1mol·L-1且沉积15次敏化后的ZnO纳米棒阵列电极光电性能最好.与单纯的ZnO纳米棒阵列电极和单纯的CdS量子点电极相比,其光电转换效率显著提高,单色光光子-电流转换效率(IPCE)在380nm处达到76%.这是因为CdS量子点可以拓宽光的吸收到可见光区,并且在所形成的界面上光生载流子更容易分离.荧光光谱实验进一步说明了光电增强的原因是,两者间形成的界面中表面态大大减少,有利于减少光生电子和空穴的复合.

CuS/TiO2NTs光催化剂的制备及响应面优化的研究

研究了应用于光催化的二氧化钛纳米管复合硫化铜(CuS/TiO2NTs),使用响应面法优化其制备参数.先采用阳极氧化法在钛片上负载TiO2NTs,再通过连续离子层吸附反应方法将TiO2NTs与CuS复合.以浸渍溶液浓度和浸渍次数为影响因素,罗丹明B的1h去除率为响应值,建立响应面方程,优化出CuS/TiO2NTs的制备参数:Cu(NO3)2和Na2S溶液浓度为0. 75 mmol/L,浸渍次数为7次.响应面方程预测罗丹明B去除率为43. 79%,与最佳制备条件下测得的实际值44. 58%高度相符.

ZnO/CdS/MoS_2异质结纳米棒阵列的制备及性能

采用连续离子层吸附法,以ZnO纳米棒阵列为模板,将窄带CdS和更窄带层状MoS_2依次包覆在ZnO纳米棒表面,得到一种ZnO/CdS/MoS_2异质结纳米棒阵列.利用X射线衍射、扫描电子显微镜、高分辨透射电子显微镜和拉曼光谱对产物进行了表征.结果表明,CdS鞘和MoS_2鞘依次均匀地包覆在垂直生长的ZnO纳米棒上,且结合过程中未明显影响内芯ZnO的棒状结构.在异质结结构中,ZnO/CdS界面、CdS/MoS_2界面接触良好且晶格失配率低.此外,一维ZnO纳米棒阵列的存在也抑制了MoS_2在c轴方向上的堆积,使包覆在纳米棒上的MoS_2以少层的形式存在.原位电输运特性表明,与ZnO纳米棒和ZnO/CdS异质结纳米棒相比,ZnO/CdS/MoS_2异质结纳米棒则呈现出了更优的电学特性.

CuS对电极的制备及性能研究

采用连续离子层吸附反应法(SILAR)在FTO基底玻璃上制备了CuS对电极,并应用于量子点敏化太阳能电池(QDSC)中.探究了不同沉积层数(2、4、6、8、10、12、14)对CuS对电极性能的影响.对制备的对电极进行XRD,SEM,EDS,电化学阻抗谱(EIS)和光电流密度-光电压(J-V)曲线测试分析.结果表明,相比于水热法制备的CuS对电极,SILAR法沉积10层的CuS对电极的电化学性能更优异,其组成的电池的光电转换效率为0. 81%,界面传荷电阻Rct为38. 81Ω.

CdS量子点敏化的ZnO纳米片-纳米棒制备及其应用研究

本文采用三电极体系,利用电化学沉积技术,以导电玻璃(ITO)为基底制备多孔ZnO纳米片。然后以ZnO纳米片作为"种子层",选取0.005mol/L六次甲基四胺和Zn(NO_3)_6混合液为前驱液,采用低温水热法二次生长ZnO纳米棒阵列,两步法制备得到具有大比表面积的ZnO纳米片-纳米棒复合结构。在室温条件下,通过连续离子层吸附与反应法(SILAR)制备CdS量子点,得到CdS/ZnO纳米片-纳米棒复合电极,此电极具有较高电致发光强度。利用多巴胺(DA)对所制备电极电致发光具有猝灭作用,可用于DA的检测。研究表明此电极对DA检测具有高的灵敏度,DA检测的线性范围为0.01～50μmol/L,检测限为0.01μmol/L,具有一定的实际应用价值。

CdTeS_3量子点光阳极的制备与光电性能

将适量的碲、硫加入到硫化钠甲醇水溶液中反应生成Na_2TeS_3作为阴离子前驱体,以Cd(NO_3)_2为阳离子前驱体,通过连续离子层吸附与反应法(SILAR)制备CdTeS_3/TiO_2量子点敏化光阳极。采用拉曼光谱、X射线光电子能谱及能量色散X射线能谱分析表征了产物的价键结构和组成;通过紫外可见吸光光谱表征量子点的光吸收性能;利用J-V曲线与IPCE分别对CdS与CdTeS_3量子点敏化太阳能电池的光电性能进行了表征。实验结果表明,通过SILAR法制备的CdTeS_3量子点敏化太阳能电池能量转换效率比CdS量子点敏化太阳能电池能量转换效率高出约25%。

ZnS对CdS量子点敏化太阳能电池性能的影响

通过静电纺丝技术，制备TiO2光阳极，在该光阳极上用连续离子吸附与反应法制备CdS／ZnS量子点，并与Pt对电极、多硫化合物电解液组装成量子点敏化太阳能电池（QDSCs）。利用ZnS比CdS导带高的特点，制备CdS／ZnS共敏化量子点。利用X射线衍射对光阳极进行物相分析，扫描电子显微镜和能谱仪进行形貌和元素成分表征，并将组装后的电池通过伏安特性曲线（J-V）进行光电性能分析。结果表明：量子点的引入对TiO2的晶型影响不大；CdS／ZnS量子点成功的附着在TiO2光阳极表面，通过比较不同循玎沉积次数的CdS与Zn2量子点光阳极的光电性能。先对CdS循环浸泡7次、后对ZnS循环浔泡5次数的量子点，光电性能最优，拥有最高的开路电压（0．87V）和光电转换效率（1．09％），与单独的CdS量子点敏化太阳能电池相比较，光电转换效率提高了71．56％。