Ti/SnO2+Sb2O4+CF/PbOx电极的制备及其性能研究

采用热分解和电沉积相结合的方法制备了Ti/SnO2 Sb2O4 CF/PbOx电极,利用SEM和XRD方法对其进行了表征。应用快速电极寿命法测试了该电极在60℃,1.0 mol/LH2SO4溶液中的预期使用寿命,用循环伏安法考察了该电极的电催化性能。结果表明,该电极寿命较长并且电催化性能优于传统铅电极,是一种性能优良的电催化剂。     

氧扩散电极与Ti/SnO2-Sb2O4电极协同降解水中苯酚

采用热压法制备多孔氧扩散电极，采用热解法制备Ti／SnO2-Sb2O4电极，并将两电极应用于光电催化降解水中苯酚的研究中。通过BET测试、X射线衍射（XRD）分析及扫描电镜分析（SEM）对电极进行了表征。考察了相同操作条件下吸附、光催化、电催化、光电催化等过程对苯酚降解效果的影响。结果表明：氧扩散电极的比表面积较大，主要晶相为石墨、Mn3O4，电极表面和内部的物料混合及气孔分布比较均匀；Ti／SnO2—Sb2O4电极的主要晶相是SnO2和Sb2O4，钛基表面的二氧化锡是四方相的金红石结构；在降解水中苯酚的过程中，氧扩散电-N-与Ti／SnO2-Sb2O4光阳极能产生良好的光电协同效应。     

石墨基PbO2阳极的电化学性能

用热分解和电沉积法制备了C/PbO2、C/SnO2 SbOx/PbO2和C/SnO2 SbOx M nO2/PbO2电极.EDS测定了电极的表层成分,考察了该类电极在硫酸溶液中的使用寿命,测定了其极化曲线和动力学参数,并求出其分形维数.同时测定了阳极生成臭氧的浓度.结果表明C/SnO2 SbOx M nO2/PbO2电极在4A.cm-2的高电流密度下寿命可达20 h,其a值相对较小,io较大,分形维数Df=1.804 8.     

Ti/SnO2-Sb2O3/Fe-PbO2电极电催化氧化氨氮的研究

用热分解和电沉积联合的方法制备了Ti/SnO2-Sb2O3/Fe-PbO2电极,并采用SEM、ICP和阳极极化曲线对所制备的电极进行了表征。以氨氮为目标污染物,考察了该电极的电催化氧化性能。研究结果表明:Ti/SnO2+Sb2O3/Fe-PbO2电极晶粒细小、致密,具有较高的析氧电位。采用该电极电催化氧化氨氮的最佳工艺条件为:电流密度为20 mA.cm-2、板间距为1 cm、温度为30℃、溶液pH值为5和Cl-浓度为1 100 mg.L-1,经电催化降解后,氨氮的去除率可达100%。     

具有三维异质结构的CdSe/TiO_2纳米管阵列薄膜制备及性能测试

首先采用阳极氧化法制备TiO_2纳米管阵列,结合不同的电化学方法制备具有三维异质结构的CdSe/TiO_2纳米管阵列复合薄膜。结果表明:电解液中加入酒石酸钾钠,采用循环伏安法和恒压沉积法都得到了分散性好,尺寸小而均匀分布的CdSe纳米颗粒。特别是采用循环伏安法制备CdSe/TiO_2纳米管阵列薄膜时,得到直径为15～20nm的立方相CdSe颗粒,且均匀地分布在TiO_2纳米管管内和管口,能够充分地利用TiO_2纳米管阵列的三维结构,形成具有三维异质结构的CdSe/TiO_2纳米管阵列复合薄膜。光电性能结果表明测试,这种具有三维异质结构的CdSe/TiO_2纳米管阵列复合薄膜能够充分利用太阳光,并有效地促进光生载流子的分离和传输,呈现出最佳的光电化学性能。     

高析氧过电位Ti/SnO2+Sb2O4阳极的制备及性能

采用溶胶-凝胶涂层技术,以无机物SnCl2.2H2O,SbCl3为前驱物制备了Ti/SnO2 Sb2O4电极。电极的晶体结构通过XRD进行了表征,得知涂层中的SnO2是金红石结构,并计算出涂层氧化物属于纳米级,平均粒度为6.5 nm。考察了锑的掺入量和烧结温度对电极性能的影响,结果表明:锑原子质量分数为4%,烧结温度600℃为较佳工艺条件;电流密度10mA/cm2时,电极的析氧电位高达2.1182V(vs.NHE),说明Ti/SnO2 Sb2O4电极是一种优良的阳极电催化剂。     

循环伏安法测定Ti/SnO2+Sb2Ox/PbO2阳极的分形维数及电催化性能

采用电沉积法制备了含有SnO2+Sb2Ox中间层的Ti/SnO2+Sb2Ox/PbO2耐酸阳极,用SEM表征了电极表面的形貌,用三电极体系测定了电极在0.5 mol/L H2SO4溶液中不同扫描速度下的循环伏安曲线,同时定量计算出了不同Sb掺杂量的电极表面的分形维数,重点讨论了分形维数和电极在酸性溶液中析氧电催化性能之间的关系。结果表明:Sb摩尔分数为0.02和0.10时电极的分形维数较高,动力学参数a较小,j0较大,且电极表面呈现蘑菇状,催化活性高。因此Ti/SnO2+Sb2Ox/PbO2电极是酸性溶液中较理想的阳极材料。     

电沉积制备CdS/Ti电极及沉积反应条件规律的探索

本文介绍了电化学沉积制备CdS/Ti电极的方法和流程,比较深入讨论了在电沉积过程中电位、温度、pH值、反应物浓度、时间、磁力搅拌器转速等各种重要参数对制备CdS/Ti电极光电性能的影响,并得出一些重要规律和制取高性能电极方法的条件,优化了制作工艺。     

络合水热法合成介孔SnO_2及其表征

二氧化锡(SnO2)作为一种n型宽禁带半导体氧化物材料,广泛用于有机物催化、固态电子器件和锂离子电池电极材料领域。介孔SnO2具有较大的比表面积和纳米级有序孔道,与周围介质之间存在更强的相互作用力,可提高其在气敏传感器、催化反应中的应用效率。本文以SnCl4·5H2O为锡源,P123为模板剂,采用络合水热法合成了具有金红石结构的介孔二氧化锡,并考察了pH值、表面活性剂和添加剂等因素对介孔结构形成的影响;采用X射线衍射、透射电镜、荧光光谱等手段综合分析了产物的结构、形貌、成分及光学性质。结果表明所制备的介孔SnO2具有蠕虫状孔结构,表面积大,孔径集中分布在2~8nm。合成的样品具有良好的光学性能,在光学材料领域具有应用前景。     

微乳液法制备CdSe/CdS核壳纳米粒子及表征

研究了SDS/异戊醇/环己烷/水所组成的四元微乳体系,并将该体系用于CdSe及CdSe/CdS(核壳结构)纳米粒子的制备.在反应过程中以紫外可见吸收光谱考察了不同反应条件下粒子的成核与生长情况.实验得到的CdSe微乳液非常稳定,室温下放置数月仍未见有沉淀生成.使用荧光分光光度计和高分辨透射电镜对粒子进行表征,所得CdSe/CdS纳米粒子粒径为5 nm左右,粒径均一且具有较高的荧光强度.     

一维纳米SnO2/TiO2复合薄膜电极的制备及光电性能

采用静电纺丝的方法,通过调节前驱体液中SnCl₂·2H₂O的质量分数,制备了直径为90~180nm的SnO₂纳米线,经TiCl₄溶液水解处理制备得到了SnO₂/TiO₂薄膜电极。使用SEM和EDS对薄膜电极进行表征,通过线性扫描伏安法和光电催化测试,分析研究了SnO₂/TiO₂ 纳米复合薄膜电极的光电化学性质。结果表明,当SnCl₂·2H₂O质量分数为3%时,SnO₂/TiO₂ 复合薄膜电极的光电流密度达到最大;随后将其与TiO₂、SnO₂薄膜电极相比,SnO₂/TiO₂ 复合薄膜电极产生的光电流明显增大;复合薄膜电极对罗丹明B（RhB）的光电催化降解率在90min后可达到95%,而TiO₂仅为56%、SnO₂为58%。     

气敏材料Zn2 SnO4的制备及其特性测量的实验研究

为解决实验内容方法陈旧,制备气敏元件的性能指标无法满足实际测试要求的问题,对半导体气敏材料的制备及其气敏特性测量进行了实验研究,从而提高元件的性能,并使实验内容满足本科教学更加贴近科学研究前沿的需求。通过采用溶剂热法制备了三元金属氧化物Zn2 SnO4气敏材料并对其性能进行了系统测量,并将该实验内容应用于电子功能材料实验的开放性创新实验中。结果表明,基于Zn2 SnO4材料的气敏元件对HCHO 气体表现出优异的气敏特性。通过该实践过程,使学生掌握一种合成纳米材料的新方法,了解材料表征方法,该项目的实施有利于学生提高科研素质和创新能力的培养。     

纳米SnO2/TiO2半导体薄膜电极的制备及其光电响应性能

采用化学沉积和电镀的方法在ITO导电玻璃表面制备SnO₂/TiO₂纳米半导体薄膜电极,用SEM,XRD进行了物性表征,并用光电流时间曲线、循环伏安法研究了薄膜电极光电流响应随时间、电压的变化情况。研究结果表明,SnO₂的掺杂有助于TiO₂薄膜表面产生的气孔孔径增大,数量变多。此法可制备具有多孔、粒径小于100nm的纳米SnO₂/TiO₂半导体薄膜电极。与纯纳米TiO₂薄膜电极相比,在光照条件下SnO₂的掺杂使得复合薄膜电极在阳极峰电位下的阳极峰电流的响应程度明显大于纯纳米TiO₂薄膜电极响应程度,有利于提高光生载流子的运输和分离效率,并从机理上阐述了光电流响应的提高归因于不同能级半导体之间的耦合效应。     

CdS-Eu(Ⅲ)体系荧光恢复的磷酸根离子可视化测定

以聚丙烯酸(PAA)为稳定剂,成功合成了水溶性的CdS量子点(QDs).CdS QDs表面的羧基能与Eu³⁺ 结合导致QDs聚集,有效引发QDs间能量的转移,致使CdS QDs荧光显著猝灭.当加入PO^3-₄时,由于PO^3-₄与Eu³⁺的结合能力强于CdS QDs表面的羧基,CdS QDs荧光强度又逐渐恢复.由此建立一种基于CdS-Eu(Ⅲ)体系荧光恢复可视化测定磷酸根离子的新方法.该方法灵敏、简单,检测限为0.078 μmol·L^-1.     

基于Zn_2SnO_4纳米线固态染料敏化太阳能电池光生电荷分离与光电性质研究

采用水热法在不锈钢滤网上制备出Zn2SnO4纳米线.首次通过制备Zn2SnO4纳米线/CBS异质结构来提高复合体系的光生电荷分离效率;逐步改变CBS厚度系统研究了Zn2SnO4纳米线/CBS染料敏化太阳能电池的光电转换效率.结果表明Cu4Bi4S9为1.0μm时,Zn2SnO4纳米线/Cu4Bi4S9异质结具有最强稳态和电场诱导表面光伏效应,对应染料敏化电池最高光电转换效率为4.12%.从光吸收、薄膜厚度、内建电场和能级匹配等几个方面,讨论了异质结和固态染料敏化电池中光生电荷分离的影响因素以及光生电荷传输机制.     

二氧化锡纳米粒子的制备及表征

用胶体沉淀与微乳液法制得二氧化锡纳米粒子，并用Ｘ射线衍射光谱、紫外漫反射吸收光谱、ＩＲ吸收谱等进行了表征，结果表明：二氧化锡粒子尺寸至少少于６ｎｍ时，才能出现明显的量子尺寸效应。十二烷基苯磺酸修饰的ＳｎＯ２纳米微粒，粒度分布均匀且单分散性好，表面活性剂以ＳＯ＾２－３形成与Ｓｎ＾４＋结合，使得纳米粒子稳定性较好。     

长余辉发光材料Zn_2SiO_4:Dy~(3+)的制备及发光性能

以Zn2SiO4为基质，用高温固相法（ss），sol-gel法（sg）制备得到Zn2SiO4：Dy^3＋长余辉发光材料，该发光材料的制备及长余辉发光性能至今尚未见到文献报道．由该发光材料的激发谱发现，其在紫外的235-350nm范围有吸收，其发射光谱表明，在紫光（378nm，393nm）、橙光（595nm）、红光（691nm）部位有发射峰．通过对比掺杂与未掺杂样品发射光谱，说明样品发光是由基质Zn2SiO4产生的，Dy^3＋的掺杂只是使材料形成了陷阱能级进而发出长余辉，还阐述了Zn2SiO4：Dy^3＋的可能发光机理．     

球形花状ZnO微-纳分级结构的制备及其光电化学性能

文章采用一种热蒸发的方法在镀有Zn膜的掺F的SnO2(FTO)导电玻璃上制备出球形花状ZnO微-纳米分级结构,利用SEM、XRD、PL等手段对球形微-纳米结构的形貌、成分和发光性能进行了分析。分析结果表明,球形花状六方纤锌矿ZnO微-纳米分级结构具有表面多孔特征,有利于染料的吸收。球形花状ZnO微-纳米结构存在近带边发射的近紫外发光(402nm)和来自于深能级缺陷的可见发光(460nm和500nm)。将所制备的样品作为光阳极组装成染料敏化太阳能电池(DSSC),该电池的转换效率η=0.67%,比以纳米棒、树枝状纳米结构、纳米梳作为光阳极材料的DSSC的转换效率要高,但是整体转换效率不高,这是由于晶体内部较多缺陷引起的。     

Mn^2＋和Ce^3＋共掺杂的CdS量子点制备及其光谱研究

采用低温水热技术,以硫脲为稳定剂,在90℃的水相中合成了发蓝色荧光的Mn^2＋和Ce^3＋共掺杂的CdS体量子点。用透射电子显微镜对该量子点形貌进行了表征,其直径约为10 nm的球形颗粒。研究了该量子点的紫外-可见吸收光谱、荧光发射光谱以及荧光光谱随时间的变化。结果表明,Mn^2＋和Ce^3＋共掺杂使CdS量子点的发光强度提高10倍;该量子点具有较好的发光稳定性。