Ag掺杂ZnO纳米晶的发光特性

以Zn(NO3)3.6 H2O,AgNO3为原料,明胶为模板分散剂,采用凝胶模板燃烧法制备纯ZnO和ZnO∶Ag纳米晶,利用XRD,SEM,TEM和PL谱对样品的结构和性能进行了研究.结果表明∶掺杂前后产物粒子形状均为球形,结晶良好,属六方晶系结构且无杂相;Ag占据部分Zn格位或填隙位进入ZnO晶格,掺入量约为1%(摩尔分数);纯ZnO平均粒径约为40 nm,掺杂样品的平均粒径约为45 nm,Ag掺杂轻微地影响ZnO晶粒生长.PL谱显示Ag掺杂能够调整ZnO纳米晶的能带结构?提高表面态含量,进而使得ZnO:Ag纳米晶的可见发光能力显著增强.     

Mn掺杂纳米晶ZnO的制备及其性质

 采用固相热分解自组装方法制备Mn掺杂纳米晶ZnO样品, 并利用X射线衍射(XRD)、 能量散射光谱(EDS)、 X射线光电子能谱(XPS)和光致发光光谱(PL)等方法测试Mn掺杂ZnO样品的结构、 形态及光学性质. 结果表明: 采用本文方法获得了具有ZnMn低O/ZnMn高O核壳结构的ZnMnO合金; 在250 ℃和300 ℃制备样品时, 表面存在大量的Mn对表面起钝化作用.     

掺杂的有机薄膜电致发光

用DCM染料和香豆素染料掺杂,成功地实现了有机薄膜电致发光颜色的改变,得到了从蓝绿到红色的发光,同时提高了器件的发光亮度,用不同区域掺杂方法,分析讨论了电致发光的机理,探讨了激子的产生区域和复合区域。     

ZnO纳米晶的拉曼光谱

通过溶胶-凝胶法制备了5~31 nm氧化锌纳米晶,测量了它们的拉曼光谱,结果表明二级拉曼模随粒径减小相对强度增大,归因于尺寸效应.新出现的938 cm-1模指认为来自表面氧空位.     

掺杂聚合物对有机电致发光二极管的影响

利用甩胶方法在导电玻璃上分别制得单一的聚烷基噻吩并在其中掺杂不同量的聚乙烯咔唑的有机发光层，再用真空蒸发方法将铝沉积在这些有机层上作为发光二极管的负极。选择合适的掺杂比，电致发光二极管在电压为５Ｖ、电流密度为３０ｍＡ／ｃｍ＾２时就有光输出。这一结果表明，掺杂具有空穴特性的聚乙烯咔唑对增强短烷基侧链的聚烷基噻吩电致发光强度是一种有效的方法。     

Ag掺杂ZnO微纳米结构的制备及发光特性

采用微波水热法在80～140℃的生长温度下合成了一系列银(Ag)掺杂的氧化锌(ZnO)样品,掺杂液中Ag⁺质量分数分别为0、0.2%、0.5%和1%,并采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、室温荧光(PL)等方法详细研究了Ag的掺杂对ZnO的结构、形貌和光学性能的影响。XRD结果显示,在低温条件下,高浓度Ag掺杂的ZnO结晶质量最好,而在高温条件下,纯ZnO的结晶质量优于Ag掺杂样品;SEM结果表明,ZnO为空心纳米结构,纯ZnO样品随着温度的升高,样品的形貌由中空的棒状结构逐渐转化为多层的片状结构,而随着Ag掺杂浓度的增加,中空的六方柱状结构逐渐解体,样品颗粒减小,这一现象符合介孔形成的基本理论——柯肯达尔效应;PL光谱表明,随着Ag掺杂浓度的增大,ZnO的可见光发光强度呈现出先增强后减弱的趋势,能带的带隙则逐渐变窄。Ag的掺杂浓度和样品生长温度对于ZnO的结构、形貌和光学性能起了关键性作用。     

DCM染料掺杂对有机电致发光磁效应的影响

制备了DCM染料掺杂的有机电致发光器件ITO/NPB/Alq3： DCM/Alq3/ LiF/Al, 研究了15 K-R.T.（室温）温度范围内, 器件的电致发光随磁场的变化关系（即电致发光的磁效应）. 发现电致发光的磁效应由低场（0≤B≤40 mT）效应和高场（B≥ 40 mT）效应两部分组成. 室温下, 对于未掺杂的参考器件, 发光在低场部分随磁场的增加迅速增强, 高场部分随磁场的增加缓慢并逐渐趋于饱和. 而对于掺杂器件, 尽管发光在低场部分随磁场也迅速增强, 但高场部分却在低场增加的基础上出现下降. 器件的注入电流越大, 发光在高场下降越明显. 低温下（T ≤150 K）, 尽管未掺杂器件电致发光的磁效应的高场部分也出现减弱趋势, 但掺杂样品的高场部分受温度的影响要远弱于未掺杂样品的结果. 基于掺杂引起的能级陷阱效应, 通过讨论外磁场作用下的三重态激子淬灭过程, 我们对实验结果进行了定性解释.     

负载型ZnO纳米晶的合成、表征及光催化特性

先通过射频磁控溅射技术在石英玻璃衬底上得到ZnO种子层,再采用水热合成的方法制备出负载型ZnO纳米晶,并通过X射线衍射(XRD)、室温光致发光谱(PL)及冷场发射扫描电子显微镜(FESEM)对ZnO纳米晶的物相结构、结晶质量及晶粒形貌进行表征.以亚甲基蓝(Methylene Blue, MB)为模型污染物,在紫外光的照射下考察了负载型ZnO纳米晶的光催化特性.实验结果表明负载型ZnO纳米晶粒径基本分布在(10-30) nm 范围内,具有良好的结晶质量且为六方纤锌矿结构.该体系对10 mg/L 的MB溶液,4 h 的降解率可达71%,外加适量的H2O2溶液,其降解率可提高到94%.     

稀土掺杂纳米晶氧化锆的能量传递

用共沉淀法分别制备了单斜相的纳米晶ZrO2∶Sm3+及ZrO2∶Pr3+荧光粉,ZrO2∶Pr3+发光粉体,测量了所制备发光粉的发射光谱和激发光谱及氧化锆与稀土离子Sm3+和Pr3+的能量传递,并对其能量传递的机制进行了探讨,给出了基质与Sm3+和Pr3+间的能量传递模型,研究认为基质向激活离子的能量传递为无辐射过程.     

共沉淀纳米掺杂制备ZnO压敏电阻数学模拟

从多种离子反应平衡角度,对氨法共沉淀过程进行了理论分析,并在此基础上提出了氨法共沉淀的数学模型和计算方法.对ZnO压敏电阻粉体共沉淀反应中的只能与OH-络合的金属离子(B类离子)的单体沉淀、共沉淀,以及A类(既能与NH3也能与OH-络合的金属离子)、B类离子的共沉淀进行了理论分析和模拟计算,得到了沉淀反应中沉淀系数、络合反应系数及pH值和氨水添加量之间的关系.     

有机电致发光器件的热传导特性研究

采用简化热阻模型和一维稳态有内热源的热传导方程,对有机电致发光(OLED)器件的热传导特性进行了研究.为了改善OLED器件的性能,设计并实现了一种新型结构的OLED器件.在给定OLED器件的结构、输入功率、对流换热和热物性参数等因素情况下,推导得出OLED器件运行时温度升高与输入功率,基片及各功能层薄膜的热导系数、厚度、面积等之间的关系式,建立了OLED器件内部的温度分布关系.研究结果表明,器件内的有机层和基底的传热性能是影响器件温度分布的重要因素,在功率密度为1.167×104W/m2、外界温度为300 K时,OLED器件在发光层AlQ3中可获得最高温度,其温度值比环境温度高29 K.在研发OLED器件过程中,要提高OLED器件的热稳定性,改善焦耳热效应对OLED器件性能的影响,则需要选用热物性较好的OLED有机材料,使有机层与导热性能良好的电极保持良好接触.通过实验研究,验证了理论分析的正确性.在相同的输入功率情况下,对自制备的若干Al阴极厚度不同的OLED器件进行了比较分析,验证了理论模型的有效性.研究结果对于OLED研发具有重要的价值.     

In掺杂纳米ZnO杀菌性能的研究

分别在自然光、紫外光的光照下,研究了纳米ZnO与In掺杂纳米ZnO对大肠杆菌的杀菌性能,并对其杀菌机理进行初步探讨．通过对比得出结论：在相同浓度与温度条件下,采用紫外光照射的杀菌效果均优于自然光下的杀菌效果;采用In掺杂纳米ZnO对大肠杆菌的杀菌率高于纳米ZnO的杀菌率．其机理是In掺杂量很低（0．5％）的情况下,导致了整个体系能带的窄化,从而提高了纳米ZnO的杀菌降解性能．     

Al掺杂ZnO纳米颗粒的光催化性能

溶胶-凝胶法合成ZnO和Al掺杂ZnO(AZO),通过降解甲基橙(MO)评价纳米颗粒的光催化性能.与纯ZnO相比,Al掺杂使ZnO晶粒尺寸减小,比表面积增加.此外,Al掺杂诱发高浓度缺陷,从而调整ZnO晶体的能带结构.电子从导带跃迁到低能态的缺陷能级,能量差与可见光的能量吻合,从而大幅提高光催化过程中对可见光的利用率.AZO样品在可见光范围内都表现出优异的光催化性能,并且a(Al)=3%掺杂的ZnO表现出最佳的光催化性能,60 min降解效率为94%.     

PVK:ACY掺杂体系的电致发光特性

 利用溶液旋涂的湿法工艺,通过改变了聚合物与荧光染料掺杂体系中poly(N-vinylcarbazole)（PVK）与[7-diethylamino-3-(2-thienyl)chronmen-2-ylidene]-2,2-dicyanoviny-lamine（ACY）的比例,制备了结构为indium-tin-oxide（ITO）/PVK:ACY/tris(8-quinolinolato)aluminum（Alq₃）/Mg:Ag的有机电致发光器件,并对掺杂体系的电致发光特性进行了研究。结果表明,当复合功能层中ACY和PVK的质量比为0.7%时,器件发光亮度最高,达到了9467cd/m2;在电致发光光谱中,同时出现ACY和Alq₃的红光发射和绿光发射峰,并且随着掺杂比例的增加,器件的电致发光光谱强度出现先减小后增大的变化趋势,从材料的分子结构、空间构成、发光类型等方面讨论了其发光特性的变化。     

掺杂对纳米ZnO薄膜结构的影响

采用真空蒸发法和热氧化制备纳米ZnO薄膜,分析掺杂对薄膜结构的影响。实验发现,掺入一定比例的In,可以得到沿c轴择优取向的纳米ZnO薄膜,薄膜结晶度有所下降,影响薄膜沿c轴的择优取向。掺Sb可以得到沿c轴择优取向的纳米ZnO薄膜掺。Bi可以改善结晶度,获得强烈沿c轴的择优取向的薄膜。实验发现随In含量的增加,薄膜晶粒尺寸逐渐减小,随Sb含量的增加,晶粒尺寸逐渐增加,而Bi含量的变化对晶粒尺寸基本没有影响。     

Cu掺杂对ZnO纳米薄膜的结构及其光学特性的影响

采用磁控溅射法(RF)在玻璃基底上制备了未掺杂和不同Cu掺杂浓度的ZnO薄膜.使用X射线衍射仪(XRD)、原子力显微镜(AFM)、扫描电子显微镜(SEM)分别对样品的形貌进行了表征,并对ZnO薄膜进行了应力分析.结果显示:所有样品都呈现出(002)衍射峰,有较好的c轴择优取向;所有样品出现有3个发光峰,分别对应于400 nm(3.14 eV,紫光),444 nm(2.78 eV,蓝光),484 nm(2.56 eV,蓝光).紫峰的存在与激子的存在有极大关系,而蓝光发射主要是由于电子从导带上向锌空位形成的浅受主能级上的跃迁.随着Cu掺杂量的增加,薄膜的带隙宽度Eg随之减小,样品光学带隙值由3.26 eV逐渐减小为2.99 eV.实验中还发现,随着Cu掺杂量增加,薄膜的透射率也随之减小.     

掺杂ZnO气敏特性的研究进展

ZnO是一种新型的、性能优良的半导体材料。本文介绍了ZnO的制备和掺杂研究进展及其气敏机理,并指出了今后的发展趋势。     

基于苝的非掺杂荧光白色有机电致发光器件

采用两种经典传统荧光材料作为发光层,制备了非掺杂白色有机电致发光器件(WOLEDs).在器件中两层苝(perylene)以薄层的方式分别置于双极性主体材料CBP(4,4’-di (N-carbazole)biphyenyl)两侧作为蓝光发射体,一层超薄的红荧烯(rubrene)插入CBP中作为橙光发射体.通过改变rubrene在CBP中的插入位置获得了高效率白色荧光器件,最高电流效率为6.6 cd/A(外量子效率为2.6%),最高亮度为18 480 cd/m²,且其中一种器件在200 mA/cm²的高电流密度下,CIE(commission internationale de l’eclairage)色坐标可达理想白光平衡点(0.33,0.33).     

基于BCzVB的高效非掺杂蓝色有机电致发光器件

以超薄插入方式制备了基于BCzVB(1,4-bis[2-(3-N-ethylcarbazoryl)vinyl]benzene)的高效非掺杂蓝色有机电致发光器件.器件的结构为ITO/MoO₃/TAPC (1,1-bis((di-4-tolylamino)phenyl)cyclohexane,50 nm)/ BCzVB (x nm)/CBP (4,4’-N,N’-dicarbazole-biphyenyl,20 nm)/BCzVB (x nm)/TPBi (1,3,5-tris(1-phenyl-1H- benzimidazol-2-yl)benzene,20 nm)/LiF (1.5 nm)/Al.当BCzVB厚度x为0.3 nm时,器件的最高亮度为12 800 cd/cm²,最高外量子效率为2.1%(电流效率2.8 cd/A),CIE色坐标为(0.15,0.17).通过优化空穴注入层MoO₃的厚度,器件的最高亮度和外量子效率分别达到了14 200 cd/cm²和4.2%(电流效率为5.66 cd/A),外量子效率提升了一倍.这远超目前报道的基于BCzVB蓝色OLED的最高效率.     

纳米ZnO光催化降解有毒有机污染物

分别以硝酸锌,醋酸锌,氯化锌和硫酸锌为锌源采用水热法制备了纳米ZnO,通过X射线衍射仪（XRD）和透射电子显微镜（TEM）对ZnO进行了表征,结果表明：四类锌源制备的ZnO均为六方晶系的纤锌矿结构,尺寸在23.9～62.6 nm.在紫外光照射下以罗丹明B（Rhodamine B,RhB）和2,4-二氯苯酚（2,4-Dichlorophenol,2,4-DCP）的光催化降解为探针反应,研究了介质pH条件和催化剂用量等对光催化反应的影响,表明pH=6.2和催化剂用量为0.4 g.L-1条件下以硝酸锌为锌源制备的ZnO活性最好,60 min内RhB褪色完全,120 min内2,4-DCP降解率达到97%.通过总有机碳（TOC）的测定,发现6 h内RhB矿化率达到95.2%.采用辣根过氧化物酶（POD）法和苯甲酸荧光光度法分别测定了体系中H2O2和羟基自由基（.OH）的变化,表明其光催化反应机理涉及.OH历程.