氯取代基味碳菁染料在溴化银上增感光电流的研究

前已报道氯取代基对苯并咪唑碳菁染料增感效果的影响,本文用光电导方法进一步研究这些染料的光谱增感机理。 按照电子转移理论,光谱增感的过程,是染料受光激发后所产生的电子转移到AgX导带上然后被AgX中的电子陷阱捕获的过程。West等人的工作,证实了光电流和增感效果有密切关系。Gerisher,Honda等做了大量工作,研究染料在AgCl晶体上的光电流。我     

菁染料聚集态结构的STM观察

光谱增感染料在溶液中和在各种基底上,分子平面以直立或侧立的方式紧密有序的排列形成各种聚集态。一种特定的染料在不同条件下可以形成各种不同的聚集态或几种聚集态同时并存,导致吸收光谱偏离溶液中分子吸收光谱±100nm。吸附在卤化银晶体表面上的染料分子,其聚集态的不同影响卤化银的感光性能,因而染料聚集态的结构一直受到感光科学界的重视。过去人们已从实验上和理论上对它进行了广泛的研究,认为所有聚集态的基本结     

菁染料与氮氧自由基的相互作用

菁染料作为增感染料是一类有效的光敏剂,不仅在感光材料中有广泛应用,而且在生物、医学等领域也有十分重要的应用前景.其光物理及光化学过程涉及菁染料激发态的辐射和非辐射跃迁,及与其它分子或卤化银等半导体间的相互作用、能量转移或电子转移.尽管人们对其辐射跃迁和电子转移给予了重视,但对其非辐射跃迁的直接测定尚未见报道.本文用稳态荧光及时间分辨荧光光谱、脉冲激光光声微量量热等方法,对两种典型菁染料激发态的辐射和非辐射跃迁及其与稳定氮氧自由基的相互作用进行了研究.1 实验菁染料为3,3’-二磺酸丙基-5,5’-二苯基-9-乙基(口恶)碳菁(简称B114-3)及1,1’-二乙基-3,3’-二磺酸丁基-5,5’-二氰基咪碳菁(简称55026)为化工部第一胶片厂产品,其结构分别为:     

多分散溴碘化银乳剂的分级研究

众所周知,碘在制备高感感光乳剂中起着十分重要的作用。它改变卤化银微晶的颗粒分布,增加卤化银微晶的晶格缺陷,促进卤化银微晶中的潜影的生成和起正空穴陷阱的作用。一些作者利用介电损耗法考查了溴碘化银乳剂中碘的含量对卤化银微晶的离子电导率和表面空间电荷层的性质的影响。但直到目前对于在一给定碘含量的多分散乳剂中,碘     

扁平卤化银乳剂微晶颗粒的Maxwell-Wagner效应

明胶卤化银乳剂微晶体的扁平颗粒,由于具有表面/体积比值高,受光有效面积大,侧向散射少,染料吸附量多等优点,而越来越受到人们的关注。Trevelli和Smith详细研究了三角形和六角形扁平颗粒的制备条件。盐沢猛公研究了扁平颗粒的显影银的晶体结构。美国伊斯曼柯达公司已经利用这种扁平颗粒,加上其它技术,制备了从低感到高感的VR系列     

Bi单质/BiPO_4等离子体可见光催化净化NO的反应机理

通过化学沉淀法制备出六方相BiPO_4,再经过Na BH_4还原在BiPO_4表面负载Bi单质,制备出Bi单质/BiPO_4复合光催化剂,并将其应用于空气中低浓度NO的净化.通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见漫反射光谱(UV-vis DRS)和电子自旋共振(ESR)等表征手段对催化剂微观结构进行表征分析.利用原位红外光谱技术对催化剂可见光催化氧化NO的反应过程进行实时动态监测分析,结合ESR对自由基的捕获结果,提出了其反应机理.研究结果表明,单质Bi的表面等离子体效应促进了BiPO_4对可见光的吸收和光生电荷的分离.密度泛函理论(DFT)计算表明,氧缺陷的存在使得在磷酸铋的价带和导带之间形成了中间能级,有利于价带电子的跃迁.电子结构计算结果表明,单质Bi还充当储存和转移BiPO_4导带上电子的媒介,光生载流子的产生和迅速转移使得光生电子-空穴对复合率降低.通过Bi单质的等离子体效应使BiPO_4转化为可见光响应的高性能光催化剂.本文对于Bi单质基等离子体光催化的研究和气相光催化反应机理的认识提供了新的方法.     

苯并噁唑类荧光增白剂加和增效的研究

加和增效效应(synergestic effect)表现为两种物质加和之后性能的相互叠加,可通俗地表达为“1+1>2”。加和增效效应已被应用于染料、颜料、表面活性剂、医药及感光材料等许多领域。例如荧光增白剂的加和增效,可提高其鲜艳度,超增感剂与增感染料的加和,可大大改善卤化银感光体系的光谱敏感范围和感光度。然而,尽管目前已成功地利用了加     

甲苯胺蓝化学修饰电极流动注射分析测定肌红蛋白和血红蛋白

<正> 血色素蛋白分子空间结构庞大,电活性中心不易暴露;同时这些分子在电极上吸附强烈而造成电极的钝化,因而其在普通电极上的电子转移速率很低,得不到有效的电流响应。将吩噻嗪染料亚甲蓝等媒介体吸附到     

甲苯胺蓝化学修饰电极流动注射分析测定肌红蛋白和血红蛋白

血色素蛋白分子空间结构庞大,电活性中心不易暴露;同时这些分子在电极上吸附强烈而造成电极的钝化,因而其在普通电极上的电子转移速率很低,得不到有效的电流响应。将吩噻嗪染料亚甲蓝等媒介体吸附到     

负偏压作用下TiO2膜电极光催化降解染料MG的机理研究

为了揭示TiO₂光催化降解染料的反应机理, 研究了可见光照射下染料孔雀绿的光电催化降解过程, 同时采用扫描电子显微镜与X射线衍射对自制的TiO₂膜电极进行了表征. 通过紫外-可见吸收光谱、总有机碳与电子自旋共振(ESR)技术等, 检测了不同条件下染料降解的动力学及矿化, 外加偏压对光电流的影响, 偏压诱导染料的吸附, 电子在TiO₂电极中的积累, 各种添加剂如苯醌等对降解动力学的影响及活性氧自由基的形成. 结果表明, 通过调节外加偏压与染料的荷电性质可以控制染料与TiO₂电极表面的作用. 阳离子型染料MG在可见光及负偏压作用下发生有效矿化, 而正偏压作用时主要以脱甲基为主. 在负偏压−0.4 V (vs SCE) 的作用下, TiO₂电极与电解液界面同时形成了超氧自由基与染料正离子自由基, 而且这两种自由基的存在对可见光诱导光催化中染料的矿化起着至关重要的作用.     

石英E′心的异常辐照剂量响应

<正>在ESR测年时,为了求取样品的累积剂量,通常采用附加剂量法.当用γ源以不同的剂量人工辐照样品时,随着辐照剂量的增加,样品中一些E’心的ESR信号也随之增大直至饱和.前人对此已做过了许多研究,而且建立了一些模型并在理论上做了阐述.这些理论认为在通常的条件下晶体中的电子大部分处于价带,在电离辐射作用下电子由价带跃迁到导带,这些自由电子能够在短时期内在晶体中扩散开,直到它们在缺陷中心     

光诱导的竹红菌素和BNAH的电子转移

目前已大量地报道了可见光诱导的电子给体还原醌的机理研究。提出通过两条途径得到醌的两电子还原产物QH~-。其一是在给体-受体复合物内直接进行两电子转移(电子-质子-电子转移),或由给体-受体单电子转移形成的半醌自由基QH经歧化生成两电子还原产物QH~-.竹红菌甲素和乙素(分别简称为HA和HB见图1,图2)都是芘醌衍生物。最近我们报道了光诱导单电子还原产物HA~-(HB~-)和净的两电子还原产物HAH~-(HBH~-)的ESR     

夹心型多酸修饰TiO_2在染料敏化太阳能电池中的应用

染料敏化太阳能电池(DSSCs)作为一种新型的光学器件近年来受到广泛关注.然而,光生电子-空穴复合严重影响染料敏化太阳能电池的光电转化效率.多金属氧酸盐(POMs)具有优良的光电化学性质,能够作为极好的电子萃取剂应用于染料敏化太阳能电池光阳极中.本文通过溶胶凝胶法将具有分子内电子转移特性的夹心型多酸化合物K_(15){K_3[(A-α-PW_9O_(34))_2Fe_2(C_2O_4)_2]}·29H_2O与TiO_2复合,制备POM@TiO_2复合光阳极.光学和电化学测试表明,其最低未占分子轨道(LUMO)能级(-0.06V)低于TiO_2导带,光学带隙为2.82eV.光伏性能测试表明基于POM@TiO_2/P25复合光阳极的DSSC效率达到了6.33%,相比于纯TiO_2光阳极电池(5.52%)提高了15%.电化学阻抗谱(EIS)、暗电流测试和开路电压衰减测试证明夹心型多酸化合物有效地抑制电子-空穴复合,增长电子寿命.入射单色光子-电子转化效率(IPCE)测试进一步证明此多酸的引入增强了单色光转化效率(从35%提高到53%).     

石英E′心的异常辐照剂量响应

在ESR测年时,为了求取样品的累积剂量,通常采用附加剂量法.当用γ源以不同的剂量人工辐照样品时,随着辐照剂量的增加,样品中一些E’心的ESR信号也随之增大直至饱和.前人对此已做过了许多研究,而且建立了一些模型并在理论上做了阐述.这些理论认为在通常的条件下晶体中的电子大部分处于价带,在电离辐射作用下电子由价带跃迁到导带,这些自由电子能够在短时期内在晶体中扩散开,直到它们在缺陷中心     

卟啉-蒽醌分子内光敏电子转移及其光电转换特性研究

人工模拟光合作用引起了人们越来越浓厚的兴趣。随着各种现代光谱手段的发展,科学家们已基本搞清了植物及细菌体内光合作用的关键步骤为光敏电子转移,即叶绿素分子受光照激发后,其第一单重激发态将电子传给周围的醌酮分子.为了更有效地模拟光合作用,实     

纳米尺寸ZnS胶体颗粒结构状态的STM研究

纳米尺寸颗粒介于分子、原子及体材料之间,对它们的各种性质的研究目前已引起了广泛的重视.形成物质纳米尺寸凝聚态颗粒的方法可初步分为两大类,一类涉及到原子的聚集,另外一类方法则利用受控化学反应产生凝聚态物质颗粒的胶体溶液.运用第二类方法形成的ZnS,CdS等半导体颗粒,在光照条件下,价带上的电子吸收适当波长的光跃迁至导带,形成空穴-电子对.电子与空穴迁移至半导体颗粒表面,即可与颗粒表面的底物发生氧化还原反应,实现光电的化学转化.由于这种光催化作用,使得它们     

氧空位TiO2高效光催化氧化甲醛及其反应路径

通过采用一步煅烧法制备得到含大量表面氧空位的二氧化钛(TiO_2),将其应用于典型空气污染物甲醛的治理.结果表明,在流动体系的测试环境中,甲醛的最大有效去除率可达95.05%,相比于本底样品(72.52%)提高了1.31倍.研究表明,含氧空位的TiO_2不仅可以增强光吸收范围,还可以利用氧空位捕获光生电子,有效地抑制光生电子和空穴的复合,进而提高光催化活性.通过原位红外光谱对催化剂降解甲醛的反应过程进行实时动态监测,结合密度泛函理论(DFT)计算,表明TiO_2表面的氧空位可以有效地增强甲醛分子的吸附活化,存在的大量离域电子可以注入到甲醛分子中的C=O键并使其活化断裂,从而有效地减少甲醛氧化过程中甲酸的积累,加快甲醛的高效氧化去除.本研究通过分析含氧空位TiO_2对光催化甲醛氧化反应过程的影响,为光催化材料表面缺陷设计和光催化治理气相污染物提供了新的思路.     

MgAl-LDH强化Bi单质等离子体光催化性能的机制

通过液相超声辅助组装的方式将铋纳米球(Bi-NPs)均匀负载于层状氢氧化镁铝(MgAl-LDH)纳米片上,成功合成Bi@MgAl-LDH复合光催化剂.该催化剂在光照射下,可通过Bi单质等离子体效应连续高效氧化空气中ppb(十亿体积气体中所含污染物体积)浓度量级的NO(去除效率可稳定在56%).采用X射线衍射仪(XRD)、电子扫描显微镜(SEM)和紫外可见漫反射光谱(UV-visDRS)等手段对催化剂物相、形貌、化学组成和光学性质进行了表征分析,结合电子顺磁共振(ESR)氧化自由基捕获实验并采用原位红外光谱技术对光催化氧化NO过程进行动态监测发现,虽然MgAl-LDH作为载体没有与Bi球形成异质结结构,但其表面富含丰富的氢氧根离子,能与Bi球上光激发产生的空穴快速结合,形成·OH自由基;而光生空穴的快速消耗又能降低其与光生电子的复合,增强光电分离,促进超氧自由基形成,通过这两方面的协同作用增强了Bi球对NO的光催化氧化效果.更重要的是,LDH具有独特的水分子记忆效应,在光催化过程中被消耗的氢氧根离子可通过吸附空气中水分而不断补充,促使催化活性的稳定高效.本文的研究结果为Bi单质基等离子体直接光催化降解气相污染物性能强化提供了新的策略,同时对光催化反应机制的研究提出了新的思路.     

光电池染料敏化的研究进展

利用半导体作为光吸收器将可见光转换成电能一直受到重视.70年代,人们开发研制了高效硅光电池(固态光伏电池,光电转换效率达25%),在航空器上用于能量供给.以后,人们开始研制半导体液结光化学电池. 一般来说,用Si,GaAs,InP和WSe等半导体(带宽(1.3±0.3)eV)可制成高效液结太阳能化学电池.用Si,GaAs单晶制成光化学电池其光电转化效率可达15%以上,但其严重的光腐蚀性及高的价格限制了这种电池的应用.解决这一问题的办法之一就是使用具有良好的热稳定性和光化学抗腐蚀性的氧化物半导体作电极(如TiO_2,SrTiO_3).然而,氧化物半导体的宽禁带需高能光才能产生电子-空穴对,几乎难以利用太阳光.为了与太阳光相匹配采用了染料敏化半导体电极的方法,在这样的电池中,染料吸收可见光受激后把电子注入半导体导带产生光电流.光电池主要由吸附到半导体电极表面的敏化剂,含有中继电解质的溶液以及金属对电极组成.光敏化剂首先被激发,处于激发态的敏化剂将一个电子注入半电体的导带. 氧化态的染料敏化剂被中继电解质所还原,中继分子扩散     

ZnO微米片修饰TiO_2纳米晶复合薄膜的染料敏化太阳电池

通过阴极电沉积工艺,成功地将随机辐射取向分布的ZnO微米片作为散射层自组装在TiO2纳米晶(TN)薄膜表面上.用分光光度计研究了400～800nm光谱范围内ZnO微米片的光散射性能.结果表明,在ZnO微米片-TiO2纳米晶(ZT)复合薄膜中,ZnO微米片层对入射光具有非常出色的光散射能力.同时用ZT复合薄膜制备的染料敏化电池相对于单独用TN薄膜制备的电池具有更高的短路电流密度和光电转换效率.