李蛟
,
刘俊成
,
高从堦
,
孙海滨
材料科学与工艺
为改善聚乙撑二氧噻吩:聚(对苯乙烯磺酸)根阴离子(PEDOT:PSS)薄膜的光学及电学性能,采用共混一旋涂法在石英玻片上制备出山梨醇掺杂的PEDOT:PSS透明导电膜.利用X射线衍射仪(XRD),傅立叶变换拉曼光谱(FT-RM),原子力显微镜(AFM),场发射扫描电子显微镜(FE-SEM),紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)及四点探针法对薄膜的微结构与性能进行了研究.XRD结果显示山梨醇的掺杂未改变薄膜的聚集态结构;FT-RM表明PEDOT的主要特征峰发生红移,主链结构发生苯-醌转变,分子间作用力增大,导致薄膜表面粗糙度增大,横截面出现索状条纹;薄膜透光率在600～900 nm略有升高,导电性能有较大提高,最佳掺杂浓度下,薄膜电导率可达到105 S/cm.
关键词:
山梨醇
,
掺杂
,
薄膜
,
微结构
,
性能
李蛟
高分子材料科学与工程
作为一种电极材料或电极修饰材料,PEDOT:PSS薄膜常用于有机光电器件领域的应用研究.然而,较低的电导率(≤0.8S/cm)与酸性(pH=1.5～2.5)已成为限制PEODT:PSS薄膜在上述领域进一步应用的瓶颈,因此,PEDOT:PSS薄膜性能优化正在成为一个新的研究热点.文中综述了近年来PEDOT:PSS薄膜性能优化研究的新进展,着重论述了有机物掺杂、无机物掺杂、热处理、紫外/臭氧处理、氧等离子体处理以及外加电场等多种方式对PEDOT:PSS薄膜电/光性能的优化效果及相关机理研究.同时,文章对PEDOT:PSS薄膜性能优化研究工作中存在的焦点问题亦进行了客观分析与评价,并探讨了未来研究重点.
关键词:
PEDOT:PSS薄膜
,
优化
,
掺杂
,
膜处理
,
机理
蔡维维
,
李蛟
,
何静
,
王卫伟
无机材料学报
doi:10.15541/jim20160311
基于十二烷基硫酸钠(SDS)、环己烷、异戊醇和水溶液构建的反相微乳液体系,以硝酸银、磷酸二氢钾为原料,通过改变水与表面活性剂物质的量比值(W)调控制备出棒状、纺锤状及四面体状磷酸银(Ag3PO4)纳米材料.利用XRD、SEM、TEM和UV-Vis-DRS光谱对样品结构、形貌以及可见光响应特性进行了表征,探讨了不同形貌Ag3PO4的形成机理,并以次甲基蓝(MB)降解效果评价了样品光催化性能.实验结果表明:制备的系列纳米Ag3PO4均为体心立方结构晶体,其形貌受W值影响明显;Ag3PO4形貌的不同主要由于SDS量的变化改变了含有产物水核的直径与界面膜强度.此外,制备的样品均表现出好的可见光催化降解MB性能,其中,具有完整四面体形貌的Ag3PO4光催化性能最佳,这与其能够裸露出多的{111}晶面有关.
关键词:
反相微乳液法
,
磷酸银
,
形貌
,
可见光响应
,
光催化性能
李蛟
,
刘俊成
,
高从堵
材料导报
基于电子给/受体共混体系制备的体相异质结型有机太阳能电池是一种低耗、高效的有机光伏器件.作为器件核心,光电转化共混活性层的质量优劣会直接影响器件的能量转换效率.研究发现,不同的给/受体材料组成、2种材料的共混比例、共溶剂的选择以及器件的热退火处理等因素都可影响到活性层质量.结合上述研究热点,综述了体相异质结型有机太阳能电池近年来的研究进展,阐述了该研究领域下一步发展的重点、趋势及前景.
关键词:
体相异质结
,
有机太阳能电池
,
给体
,
受体
,
能量转换效率
张国栋
,
刘俊成
,
李蛟
金属学报
采用单晶位错研究的热弹性模型，计算模拟了垂直布里奇曼法碲锌镉单晶生长过程的应力场，研究了坩埚内壁碳膜的厚度对晶体内热应力的影响．计算结果表明：晶体边缘与坩埚内壁接触位置的热应力远大于晶体中心处的热应力，碳膜厚度的增加，可以显著地减小晶体边缘处的热应力，然而对晶体中心处的热应力影响较小；另外，晶体生长过程中存在两个高应力区，一是固-液界面以下附近的区域，在晶体与坩埚接触的位置出现最大值max1；另一个是晶体底部位置区域，在晶体底部边缘与坩埚接触的位置出现最大值max2，此两处区域的热应力在相转变过程中迅速增加，在随后的晶体冷却过程中热应力持续增大，碳膜厚度的增加可以显著地减小此两个应力区的最大热应力，同时也可以减小max2应力区的面积．
关键词:
CdZnTe
,
null
,
null
,
null
李蛟
,
刘俊成
,
高从堦
材料科学与工艺
为进一步证实聚乙撑二氧噻吩(PEDOT)苯/醌式主链结构变化对PEDOT分子间作用力变化的影响,用分子力学与分子动力学方法,进行了PEDOT苯/醌式主链结构变化的分子动力学模拟,计算了苯/醌式二种主链结构的PEDOT单分子主链几何构象与多分子体系内聚能密度(CED)数值变化,研究了PEDOT主链结构变化与其分子间作用力之间的关系.结果表明:苯/醌武2种主链结构PEDOT的单链构象明显不同,发生苯/醌转变后,链起伏程度下降,刚性增强,PEDOT分子间范德华力作用半径受到影响,分子间作用力改变;醌式结构PEDOT的CED恒大于苯式结构PEDOT的CED,增加了40.5%～64.2%,分子间作用力增大:计算结果与实验结果相吻合.
关键词:
分子动力学
,
苯/醌
,
作用力
,
形貌
李蛟
,
刘俊成
,
高从堦
材料科学与工艺
为改善聚乙撑二氧噻吩∶聚（对苯乙烯磺酸）根阴离子（PEDOT/PSS）薄膜的光学及电学性能,采用共混-旋涂法在石英玻片上制备出溴掺杂的PEDOT/PSS透明导电膜,并就其掺杂导电机理进行了探讨.结果表明：经微量溴掺杂后的PEDOT/PSS薄膜,其透光性能与导电性能均得到提高;质量分数6%溴掺杂条件下,薄膜透光率为95.11%,电导率为77 S/cm,较未掺杂薄膜分别提高了2.5%和295%;经霍尔效应分析仪、傅立叶变换拉曼光谱、原子力显微镜分析可知,掺杂前后薄膜电学性能变化主要源于HBrO与Br2对PEDOT主链的氧化效应.
关键词:
PEDOT/PSS薄膜
,
溴
,
掺杂
,
导电
,
机理
张国栋
,
刘俊成
,
李蛟
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2007.10.012
采用热弹性模型计算了垂直Bridgman(VB)法生长CdZnTe单晶体过程中的应力场,研究了坩埚内壁碳膜的厚度对晶体内热应力的影响.计算结果表明:晶体边缘与坩埚内壁接触位置的热应力远大于晶体中心处的热应力.晶体生长过程中存在两个高应力区:与坩埚接触的晶体底部与顶部(固/液界面下方)区,两个区的最大应力值在凝固过程中迅速增加,在随后的晶体冷却过程中较缓慢增大.增加碳膜厚度可以显著减小晶体边缘的热应力,然而对晶体中心的热应力影响较小.晶体生长完成85%左右时,用涂石墨坩埚生长的晶体比用石英坩埚生长的晶体的最大热应力小55%以上.
关键词:
CdZnTe
,
晶体生长
,
热应力场
,
数值模拟
蔡维维
,
李蛟
,
张华
材料科学与工艺
doi:10.11951/j.issn.1005-0299.20160508
磷酸银差的稳定性能是限制其发展的主要瓶颈，与之相关的理论研究依然匮乏；同时，通过实验手段难以获得描述Ag3 PO4熵、焓、自由能等热力学性质的相关信息．基于上述问题，本文从理论上探讨了磷酸银稳定性能与热力学性质．基于密度泛函理论的第一性原理，应用规范－守恒赝势平面波方法，对Ag3 PO4 Mulliken布居、能带结构、态密度以及声子谱、声子态密度进行了计算分析．研究结果表明：P—O、O—O间共价健的存在导致Ag3 PO4原胞中易形成稳定PO4四面体结构，该结构能够弱化Ag—O健合力，使Ag＋处于亚稳态；当Ag3 PO4接触光生电子时，Ag＋易摆脱O2－束缚获得电子形成单质银而表现出光不稳定性；Ag3 PO4具有动力学稳定性特征；300～3000 K范围内，Ag3 PO4晶体体系熵、焓随温度增加呈非线性增加，自由能下降，等容热容CV在1200 K时达到恒定，约为93 cal／cell·K．上述计算结果与实验结果吻合．
关键词:
密度泛函理论
,
第一性原理
,
磷酸银
,
稳定性能
,
热力学性质
