檀满林
,
王彦涛
,
张维丽
,
符冬菊
,
李冬霜
,
王晓伟
,
马清
,
陈建军
,
李廷凯
无机材料学报
doi:10.15541/jim20140080
采用溶胶-凝胶法制备了ZnO量子点,并采用有机高分子试剂PEG(聚乙二醇,Mw=2000)对其表面进行修饰.借助X射线衍射分析、傅立叶红外光谱、光致发光谱和透射显微镜等测试方法,研究了PEG表面修饰对ZnO量子点结构和光学性能的影响规律.研究表明,混合加入的PEG聚合物能够成功地包覆在ZnO量子点表面,但没有改变量子点的晶体结构,经PEG表面修饰后的ZnO量子点尺寸变小,稳定性增强,分散更均匀.同时经PEG修饰的ZnO量子点在400～500 nm波长区域缺陷态发射峰明显减弱,表明采用PEG来改善ZnO量子点表面缺陷结构具有良好效果.
关键词:
ZnO量子点
,
PEG
,
表面修饰
,
发光性能
檀满林
,
尚旭冉
,
马清
,
王晓伟
,
符冬菊
,
李冬霜
,
张维丽
,
陈建军
,
张化宇
无机材料学报
doi:10.15541/jim20160040
铕掺杂钒酸钇(YVO4∶ Eu3+)作为常用的下转换发光材料一直受到广泛的关注和研究,但是YVO4∶ Eui3+的表面缺陷会严重影响材料的发光效率.为了进一步改善YVO4∶ Eu3+纳米粉体材料的粒度分布和形貌特点,在亚微米级别的SiO2微球表面涂覆一层YVO4∶ Eu3+,制成YVO4∶Eu3+@SiO2核-壳结构,得到单分散的球形YVO4∶ Eu3+下转换发光材料,实现YVO4∶ Eu3+的发光性能和SiO2球形特性的有机结合.研究发现,当壳核比为0.6时,YVO4∶Eu3+@SiO2核-壳结构材料的发光强度可达到纯纳米粉体材料发光强度的90％以上.将改性后的YVO4∶Eu3+@SiO2核-壳结构材料涂覆在硅基薄膜太阳电池上,可使电池的短路电流密度和转化效率分别由6.694 mA/cm2和9.40％提升至8.417 mA/cm2和10.15％,增益效果较为明显.实验结果表明,采用溶液法制备的YVO4∶Eu3+@SiO2纳米粉体材料由于具有形貌规则、团聚小和尺寸分布均匀等特点,可用作硅基薄膜太阳电池下转换发光层材料.
关键词:
钒酸钇
,
核-壳结构
,
太阳电池
,
下转换
檀满林
,
张礼杰
,
王晓伟
,
马清
,
符冬菊
,
张维丽
,
李冬霜
,
陈建军
,
张化宇
无机材料学报
doi:10.15541/jim20150264
利用TFCcal设计软件构建膜系结构,采用溶胶-凝胶工艺和提拉法在超白玻璃上制备出厚度精确可控的宽光谱、高增透型SiO2/TiO2/SiO2-TiO2减反膜,同时结合甲基三乙氧基硅烷(MTES)改性碱催化的SiO2溶胶,通过提拉法一次制备出高透过率疏水型薄膜.研究表明,高增透型三层宽光谱减反膜的理论膜层厚度依次为:80.9 nm(内层SiO2-TiO2)、125.0 nm(中间层TiO2)、95.5 nm(外层SiO2),其在400～700 nm可见光范围内平均透过率实际可高达97.03％以上.多层膜经过退火处理后,膜面的水接触角高达131.5°,同时陈化两个月以后的多层膜透过率仅下降0.143％,表明制备的SiO2/TiO2/SiO2-TiO2多层减反膜具有优良的疏水和耐环境性能.
关键词:
增透膜
,
疏水型
,
耐环境
,
宽光谱
檀满林
,
马东超
,
符冬菊
,
马清
,
李冬霜
,
王晓伟
,
张维丽
,
陈建军
,
张化宇
无机材料学报
doi:10.15541/jim20160041
分别将银纳米相溶胶(银纳米颗粒、Ag@SiO2核壳结构、银纳米线)掺入氧化铝异丙醇溶液中制成具有蜂窝结构的介孔层材料,然后在介孔层表面制备CH3NH3PbI3钙钛矿吸收层得到Al2O3/CH3NH3PbI3复合薄膜,并对复合膜的微观结构、光吸收特性及太阳电池器件性能进行了测试和分析.研究表明,Al2O3/CH3NH3PbI3复合膜与CH3NH3PbI3在可见光区域吸收光谱基本相同,含量极少的Al2O3对CH3NH3PbI3吸光性能影响较小.而掺入银纳米相可明显改善CH3NH3PbI3钙钛矿薄膜的吸收性能.当银纳米颗粒、Ag@SiO2核壳结构和银纳米线相对浓度比分别为0.15、0.3及0.15时,CH3NH3PbI3吸光性能分别达到最佳;银纳米相浓度继续增大时,薄膜的光吸收性能逐渐减弱.此外,掺入Ag@SiO2核壳结构可使钙钛矿薄膜太阳电池光电转换效率由6.28％增大到7.09％,而银纳米颗粒和银纳米线由于会增大太阳电池内部载流子传输路径,提高电子空穴对复合效率,最终反而降低了太阳电池短路电流密度和光电转换效率.
关键词:
银纳米相
,
钙钛矿
,
太阳电池
,
吸收性能
马清
,
葛山
,
赵惠忠
,
张鑫
,
汪厚植
耐火材料
doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2005.05.008
以硝酸铝(Al(NO3)3·9H2O)和正硅酸乙酯(TEOS)为原料,采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)技术并结合喷雾干燥(SPD)技术制得超细Al2O3-SiO2二元复合粉体材料,并分别于400℃、800℃、1000℃、1150℃和1200℃煅烧2 h;采用全自动比表面积与孔隙率分析仪、TEM、TG-DSC及XRD等仪器研究了热处理温度、pH值(分别为5.5、7和8)以及干燥方法对粉体材料的表面性能、显微形貌、物相组成及Al2O3-SiO2二元系晶体转变过程的影响.结果表明:由Sol-Gel-SPD制备的超细Al2O3-SiO2二元粉体材料的比表面积＞448 m2·g-1,而经1200℃煅烧2 h后所得的超细莫来石的比表面积34.05m2·g-1;TG-DSC分析表明:采用Sol-Gel-SPD制得的Al2O3-SiO2二元粉体材料的质量损失主要发生在500℃之前;XRD分析表明:粉体试样的开始莫来石化温度为1000℃,铝硅尖晶石(6Al2O3·SiO2)与非晶态SiO2在1150～1200℃完全转化为莫来石;比较不同pH值试样经1200℃煅烧后的TEM照片发现,当pH=7时,得到的超细莫来石粉体粒径最小,为50 nm.
关键词:
溶胶-凝胶
,
喷雾干燥
,
Al2O3-SiO2超细粉体
,
莫来石
张鑫
,
赵惠忠
,
马清
,
李晓伟
,
汪厚植
,
张文杰
稀有金属材料与工程
以硝酸盐为主要原料,采用共沉淀法和真空冷冻干燥技术,制备了镁铝混合氢氧化物和纳米级镁铝尖晶石超细粉体,分析了共沉淀产物的热分解过程,标定了不同温度处理后试样的物相组成,确定了纳米镁铝尖晶石的形成温度和煅烧条件,观察了试样煅烧前后显微形貌变化,测试了试样的比表面积.结果表明:控制适当的溶液pH值,用硝酸盐共沉淀和真空冷冻干燥法可制得粒径小、比表面积大的镁铝混合超细粉体,且其经600℃处理后即开始转化成尖晶石,经1 000℃处理后已全部转变成粒径为50 nm左右的纳米尖晶石,尖晶石化温度比传统的固相反应合成法低450℃～550℃.
关键词:
真空冷冻干燥法
,
镁铝尖晶石
,
纳米材料
赵惠忠
,
葛山
,
张鑫
,
马清
,
汪厚植
,
张文杰
耐火材料
doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2005.03.003
以硝酸镁和硝酸铝为主要原料,NH3·H2O为沉淀剂,用均相混合物共沉淀法制得镁铝混合均匀的溶胶,再用真空冷冻干燥(VFD)方法在-50℃,13.3 Pa的真空度下制得MgAl2O4的前驱体粉体.用TG-DSC、XRD、TEM及Autosorb-1-M等仪器研究了热处理温度及反应体系的pH值对镁铝均匀混合纳米粉体材料的物相转变、显微形貌、表面性能等的影响.研究表明:控制溶液的pH值在9.0附近,采用共沉淀-真空冷冻干燥方法,可制得粒径小、比表面积大的MgO-Al2O3二元混合纳米粉体,且其起始尖晶石化温度在600℃,经过1000℃2 h处理后,已全部转变成粒径为50 nm左右的纳米尖晶石,比传统制备镁铝尖晶石的温度低500～600℃.
关键词:
纳米材料
,
共沉淀-真空冷冻干燥法
,
镁铝尖晶石
马清
,
陈建军
,
刘绍军
,
檀满林
,
符冬菊
,
程立金
中国有色金属学报
通过阳极氧化在Cu30Ti70合金基体上制备出高度有序的Cu掺杂Cu-Ti-O纳米管阵列，并讨论了阳极氧化时间对Cu-Ti-O纳米管阵列形貌和结构影响。结果表明：在O2气氛中450℃退火晶化2 h后，Cu-Ti-O纳米管阵列在400~650 nm波长范围内表现出较强的可见光响应性能，其本征吸收带边和可见光吸收带边最大值分别红移至470 nm和760 nm；Cu掺杂后形成的氧空位促进了Cu-Ti-O纳米管锐钛矿向金红石相的转变；随着阳极氧化时间的延长，Cu-Ti-O纳米管阵列长度增加，管壁厚度减薄，且在O2气氛中450℃退火2 h后，金红石相转变量增加。
关键词:
Cu-Ti-O纳米管
,
Cu-Ti合金
,
阳极氧化
,
可见光响应
