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使用简单的水热法在锌片上生长ZnO纳米棒阵列,并用电化学共聚制备了ZnO纳米棒阵列与聚噻吩(Zn/ZnO/PTH)复合膜.通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等手段对ZnO的结构和形貌进行表征,XRD结果表明产物为六方纤锌矿型ZnO.SEM结果表明,在垂直锌片方向生长了包括纳米棒、纳米片、纳米线的表面光滑的ZnO纳米阵列,其中以纳米棒为主,其直径为30～100nm,长度＞1μm.用光电流作用谱、光电流-电势图研究了Zn/ZnO/PTH电极的光电转换性质.结果表明,PTH修饰ZnO/Zn电极可使光电流产生波长发生明显红移,使其光电转换效率提高了4倍,填充因子FF=33%,光电转换效率η=1.25%.

关键词: 水热法 , ZnO纳米棒阵列 , Zn/ZnO/PTH复合膜 , 光电化学

TiO2纳米管阵列电极染料敏化太阳能电池

冷利民 , 梁春杰 , 庞起 , 兰宇卫 , 周立亚 , 梁达文

功能材料

采用电化学阳极氧化法在纯钛片表面制备了高度有序的TiO2纳米管阵列.利用SEM、XRD分别对TiO2纳米管阵列的形貌、晶型进行了表征,并通过线性扫描伏安法对N719染料敏化纳米管阵列电极的光电性能进行了研究.实验结果表明,纳米管阵列的管径和长度随着阳极氧化电压的升高和氧化时间的延长都分别相应增加.同时还发现,通过450℃热处理的TiO2纳米管阵列,具有较好的锐钛矿晶型结构,其光电转化效率为2.1%.

关键词: 阳极氧化 , TiO2纳米管阵列 , 染料敏化太阳能电池

白光LED用荧光材料Ba3 Gd( BO3 )3:Eu3+的发光性能研究

周立亚 , 黄君丽 , 易灵红 , 龚孟濂 , 石建新

中国稀土学报

用高温固相反应法制备了稀土离子Eu3+ 掺杂的三元稀土硼酸盐Ba3Gd(BO3)3发光材料, 通过X射线衍射 (XRD) 、荧光光谱和扫描电镜 (SEM) 等测试手段对Ba3Gd(BO3)3:Eu3+ 荧光粉的制备条件、发光性能以及形貌进行了研究. XRD结果表明, 在1000 ℃时可得到Ba3Gd(BO3)3 纯相. 扫描电镜照片显示颗粒基本为球形, 粒径约为200～400 nm. 发光光谱测试表明, Ba3Gd(BO3)3:Eu3+荧光粉在近紫外区(UV) (396 nm)和蓝光区(466 nm)可以被有效地激发, 分别用255和396 nm的紫外光激发样品时, 以Eu3+ 的 5D0-7F2 (611和616 nm) 超灵敏跃迁为主要发射峰. 当Eu3+的掺杂浓度为10%(摩尔分数)时, Ba3Gd(BO3)3:Eu3+ 在611和616 nm处的发光强度最大. 因此, 这种荧光粉是一种可能应用在白光LED上的红色荧光材料.

关键词: Ba3Gd(BO3)3 , 荧光粉 , 发光 , 稀土

四脚状CdSe敏化TiO2纳米管阵列薄膜光电性能研究

梁春杰 , 冷利民 , 何军 , 庞起 , 周立亚 , 罗济文

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2012.02.019

采用阳极氧化法在钛基底上生长了一维高度有序TiO2纳米管阵列,并与CdSe四脚状晶体及CdSe量子点组装成一种新型的量子点敏化太阳能电池( QDSSCs).该阵列结构为光生电子的传递提供了快速通道,CdSe四脚状三维空间结构增加了其吸附在TiO2纳米管阵列的稳定性.采用XRD,SEM和HR-TEM对阵列及CdSe四脚状和量子点进行了表征.考察了CdSe四脚状和量子点敏化纳米管阵列三电极电池结构的光电性能.XRD谱图表明TiO2的锐钛矿晶型特征峰没有发生变化,同时出现了一系列的CdSe六方晶型和立方晶型特征峰.SEM图表明所制备的TiO2具有高度有序的纳米管阵列结构,且孔径大小均一、约为120 nm,长度近13.8 μm.TEM和HRTEM图表明CdSe量子点具有四脚结构,CdSe核的直径约为4.1nm,臂宽约为3.1nm,臂长约为16.0nm.结果表明:通过四脚状CdSe修饰TiO2纳米管阵列基电极在可见光谱区域的吸收得到了明显增强；此外,在模拟太阳光(AM 1.5 100 mW·cm-2)的照射下,四脚状CdSe敏化比CdSe量子点敏化TiO2纳米管阵列三电极结构电池的光电转换效率高,它们分别为0.13％和0.30％.

关键词: TiO2纳米管阵列 , CdSe , 四脚状 , 量子点 , 光电性能

ZnO纳米四脚状阵列电极染料敏化太阳能电池

冯跃军 , 庞起 , 何军 , 梁春杰 , 周立亚

功能材料

采用化学气相沉积（CVD）法制备了不同尺寸的四脚状纳米ZnO和ZnO纳米棒。采用X射线粉末衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）对纳米ZnO的晶型结构和形貌进行表征,研究结果表明CVD法制备的四脚状纳米ZnO具有三维空间结构,其最小平均臂宽约为70nm,臂长约300nm,制备的纳米棒直径约为84nm,长约2μm,且都为六方纤锌矿晶型结构。将ZnO纳米四脚状及纳米棒利用滚涂法在FTO导电玻璃上形成ZnO光阳极,经N719染料敏化后组装成染料敏化太阳能电池,光电性能结果表明,染料敏化小尺寸的四脚状纳米ZnO太阳能电池光电转换效率（η=1.88%）高于染料敏化大尺寸的四脚状纳米ZnO太阳能电池光电转换效率（η=1.18%）,远高于染料敏化ZnO纳米棒太阳能电池的光电转换效率（η=0.7%）。

关键词: 四脚状纳米ZnO , 染料敏化 , 太阳能电池

BaM2ZnO5∶Eu3+(M=La,Gd)荧光粉的合成及其光谱研究

莫福旺 , 周立亚 , 张信果 , 徐成义 , 梁家宇 , 梁思慧

稀土

为了探索Eu3在晶格位置中占据不同对称中心时的发光性质,采用高温固相法制备了BaM2ZnO5∶Eu3+ (M =La,Gd)系列红色荧光粉,分别用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、荧光光谱(PL)对其晶体结构、形貌和发光性质进行了表征.结果表明,经1000℃烧结后可得到BaM2ZnO5(M =La,Gd)纯相,荧光粉的颗粒大小分布较均匀,粒径大约为3 μm～5 μm;BaM2ZnO(Eu3+(M=La,Gd)荧光粉可以被395 nm的近紫外光有效激发,Ba-La2 ZnO5∶Eu3在595 nm处的发射峰为最强峰,对应于Eu3的5D0→7F1 (595 nm)磁偶极跃迁.BaGd2ZnO5∶Eu3+在627 nm处的发射峰为最强峰,对应于Eu3+的5D0→7 F2 (615 nm,627 nm)电偶极跃迁.

关键词: 高温固相法 , 荧光粉 , 发光

水溶性CdHgTe合金量子点的制备与表征

王益林 , 童张法 , 陆建平 , 黎建辉 , 周立亚

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2011.00735

以巯基乙酸为稳定剂, 在水溶液中加热CdCl₂、HgCl₂和 NaHTe的混合物直接合成CdHgTe合金量子点. 分别用荧光光谱、红外光谱、X射线衍射及透射电镜对其光谱性能、表面基团和结构形貌进行了表征. 结果表明, 合金量子点的发射波长在536到688 nm范围内连续可调, 掺杂后量子点的发射光谱变宽, 半高峰宽为70~90 nm; CdHgTe的荧光量子产率介于1.5%到6.7%之间; 巯基与CdHgTe量子点表面的Cd²⁺离子发生键合, 而使巯基乙酸结合于量子点表面; 合金量子点具有闪锌矿结构; 量子点分散性好, 形貌呈颗粒状.

关键词: 量子点 , luminescence , synthesis , characterization

SiO2@ZnWO4:Eu3+红色荧光粉的制备及其发光性质研究

蒋彩娜 , 王荣芳 , 何涛 , 周立亚

稀土

以正硅酸乙酯为硅源,用水热法制备了SiO2@ZnWO4:Eu3+荧光粉,对样品分别进行了X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、荧光光谱(PL)等表征.XRD结果表明,当水热反应温度为180℃,反应时间12小时,可以得到ZnWO4的纯相.TEM和EDS结果表明,样品中含有Si、Eu、O、Zn、W元素.荧光光谱结果表明,SiO2@ZnWO4:Eu3+荧光粉能够被393 nm的紫外光激发,在615 nm处发出红色荧光,且SiO2@ZnWO4:Eu3+荧光粉的发射光谱中电偶极跃迁5D0→7F2强度大于磁偶极跃迁5D0→7F1的强度,表明Eu3+在其中处于没有对称中心的格位.

关键词: 发光 , 荧光粉 , 水热法

水溶性CdHgTe合金量子点的制备与表征

王益林 , 童张法 , 陆建平 , 黎建辉 , 周立亚

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2011.00735

以巯基乙酸为稳定剂,在水溶液中加热CdCl2、HgCl2和NaHTe的混合物直接合成CdHgTe合金量子点.分别用荧光光谱、红外光谱、X射线衍射及透射电镜对其光谱性能、表面基团和结构形貌进行了表征.结果表明,合金量子点的发射波长在536到688 nm范围内连续可调,掺杂后量子点的发射光谱变宽,半高峰宽为70-90 nm;CdHgTe的荧光量子产率介于1.5%到6.7%之间;巯基与CdHgTe量子点表面的Cd2+离子发生键合,而使巯基乙酸结合于量子点表面;合金量子点具有闪锌矿结构;量子点分散性好,形貌呈颗粒状.

关键词: 量子点 , 荧光 , 制备 , 表征