李月英
,
郭伟华
,
郝洪顺
,
苏青
,
王辉利
,
秦磊
,
高文元
,
刘贵山
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2016.03.010
采用水热法在纳米多孔TiO2光阳极表面包覆—薄层SrTiO3,制得TiO2/SrTiO3核壳结构光阳极,并用X射线衍射、扫描电镜、能谱仪、透射电镜及紫外可见吸收光谱对其进行表征.探讨了水热反应时间对TiO2/SrTiO3光阳极组装的染料敏化太阳能电池(DSSCs)的光电化学性能的影响.结果表明:钙钛矿结构的SrTiO3包覆在纳米多孔TiO2光阳极的表面,形成TiO2为核SrTiO3为壳的光阳极;SrTiO3包覆的样品吸收边有红移;与TiO2光阳极相比,水热反应制备的TiO2/SrTiO3核壳结构光阳极组装的DSSC短路电流密度明显增加,5h时光电性能最优,短路电流密度为13.98mA/cm2,开路电压为0.74V,填充因子为0.45,全光转换效率为4.68％,提高了35.65％.
关键词:
核壳结构
,
钙钛矿SrTiO3
,
光阳极
,
光电化学性能
李月英
,
郭伟华
,
郝洪顺
,
王丽君
,
秦磊
,
高文元
,
刘贵山
人工晶体学报
采用水热法制备SrTiO3∶Sm3+纳米粉体,将其作为下转换剂掺杂于纳米TiO2光阳极.用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)和荧光光谱仪对SrTiO3∶Sm3+粉体进行表征,并探讨了SrTiO3∶Sm3+掺杂量对染料敏化纳米TiO2太阳能电池光电性能的影响.结果表明:合成的SrTiO3∶Sm3+纳米粉体具有下转换功能,将紫外光转换为592 nm处的黄光,拓宽了光谱响应范围;随着SrTiO3∶Sm3+掺杂量的增加,电池的短路电流密度显著增大,当其掺杂量为10wt％时,电池的暗电流密度最小,光电转换效率最大为4.38％,相对于纯TiO2效率提高了27％.
关键词:
SrTiO3∶Sm3+
,
下转换
,
染料敏化太阳能电池
,
光电性能
魏丽娟
,
刘贵山
,
冯同
,
郝洪顺
,
胡志强
,
高文元
人工晶体学报
采用一步蒸发法分别在钠钙硅玻璃基底、Mo基底上制备Cu(In,Ga) Se2(CIGS)薄膜,通过改变基底温度研究了玻璃和钼基底下CIGS薄膜晶体结构随温度变化情况,采用XRD、SEM、XRF及UV-vis对CIGS薄膜组成、结构及性能进行了表征.结果表明:在玻璃和Mo基底下制备的CIGS薄膜具有均匀一致的化学计量比组成,不同基底温度下,薄膜呈片状和柱状两种结构,片状结构的光吸收系数和禁带宽度高于柱状结构的光吸收系数和禁带宽度.
关键词:
一步蒸发法
,
CIGS薄膜
,
基底温度
,
晶体结构
宋丹
,
黄菲
,
刘佳
,
高尚
,
高文元
材料与冶金学报
采用云南东川天然立方体黄铁矿,用透射电子显微镜(TEM)选区电子衍射对黄铁矿结构进行表征.沿黄铁矿的200,202和111等为轴倾转得到一系列电子衍射谱:沿200倾转得到[001][012][013]晶带电子衍射谱;沿202倾转得到[111] [101][323][212][313][232]晶带电子衍射谱;沿111倾转得到[112] [123]晶带电子衍射谱,共获得11个晶带的电子衍射谱表征黄铁矿的结构.并根据晶体学数据,用计算机模拟与之对应的11个衍射谱,将模拟的衍射谱与实验得到的一系列衍射谱进行对照比较,分析黄铁矿衍射谱的特点及消光规律,并给出一系列反应黄铁矿结构的电子衍射图谱,为该矿物的结构研究奠定基础.
关键词:
黄铁矿
,
电子衍射谱
,
消光规律
,
结构分析
高文元
,
孙俊才
功能材料
利用Co2O3和TiO2采用高能球磨的机械化学合成纳米晶CoTiO3,并结合XRD和SEM研究了不同球磨时间、热处理温度和时间对形成纳米晶CoTiO3粉末的影响.结果表明:Co2O3和TiO2混合物在高能球磨过程中可以分为无定形形成期(0～2h)和CoTiO3晶粒长大期(2～6h);球磨6h后可以形成晶粒尺寸26.3nm的CoTiO3;同时混合物球磨1h后,在550℃温度处理1h,也可以形成晶粒尺寸28.7nm的CoTiO3.
关键词:
高能球磨
,
热处理
,
晶粒尺寸
,
纳米晶CoTiO3
魏蔷薇
,
高文元
,
胡志强
,
唐乃岭
材料与冶金学报
doi:10.3969/j.issn.1671-6620.2009.04.015
以工业废弃物煤矸石为主要原料配合使用多种地产矿物原料,在CaO-MgO-Al2O3-SiO2四元系基础上设计并优化了低温一次快烧琉璃瓦坯体配方,使用XRD与SEM等技术测试了原料的化学及矿物组成和坯体的微观结构.使用DSC技术进行分析并确定其烧成制度.结果表明:最终优选的坯体经1 170 ℃烧成60～70 min后产品吸水率达到0.22%,抗折强度为43 MPa,各项性能指标均达到JC 709-1998<烧结瓦>国家标准和JC/T 665-1997<瓷质砖>国家标准,产品坯质致密,主晶相为石英、钙长石与莫来石.
关键词:
煤矸石
,
琉璃瓦
,
坯体
,
一次低温快烧
王勇兵
,
刘贵山
,
刘洋
,
高文元
,
郝洪顺
人工晶体学报
以KOH、KNO3为熔盐,Cu(NO3)2·3H2O、Fe(NO3)3·9H2O、50wt％ Mn(NO3)2为原料,研究了金属离子配比及合成温度对熔盐法制备CuFeMnO4粉体的影响,采用XRD和FESEM进行物相及微观形貌的测试分析,利用自行设计测试装置对CuFeMnO4涂层的吸热性能进行评价.研究结果表明,CuFeMnO4粉体主晶相为尖晶石型,当金属离子配比为Fe3+∶ Cu2+∶ Mn2+=1∶0.5∶1时,可有效地抑制杂相的生成;合成温度为700℃时,晶体成核均匀,晶粒尺寸较小.该粉体制成涂料涂覆在铝板上,可使铝板的吸热温度提高22℃,增强了吸热效果.
关键词:
熔盐法
,
CuFeMnO4
,
尖晶石
,
吸热温度
高文元
,
孙俊才
,
于洪浩
,
胡志强
功能材料
以金属硝酸盐为原料,氨水为沉淀剂,共沉淀法合成了中温固体氧化物燃料电池阴极材料La0.7Sr0.3-xCaxCo0.9Fe0.1O3-δ(简称:LSCCF,x=0.05、0.10、0.15、0.20)系列纳米晶粉料.TG-DSC、XRD和SEM研究了LSCCF粉料的合成条件、晶体结构和颗粒粒度形貌.实验表明:LSCCF粉料形成经过脱水、LaCoO3基氧化物形成和LSCCF固溶体形成等过程;前驱体800℃处理4h就可形成单一钙钛矿型结构的固体氧化物.使用直流四极探针法在空气气氛下测试了1200℃烧结3h后所有LSCCF样品从100～800℃时的电导率,结果显示随着测量温度的提高,电导率逐渐增大,并在490℃时达到最大值,随后逐渐降低.490℃范围内,Ca2+和Sr2+共掺杂取代La3+进入晶格后,其导电机制符合小极化子绝热孔隙理论.而当Ca2+的掺杂含量 x=0.10或0.15时,Ca2+和Sr2+共掺杂在450～800℃范围对LSCCF的电导率产生"混合"效应,致使电导率值基本保持一致.且所有样品在600～800℃的电导率都超过400S/cm,满足阴极材料对电性能的要求.
关键词:
阴极材料
,
钴铁酸镧
,
共沉淀法
,
混合效应
,
电导率
高文元
,
孙俊才
稀土
doi:10.3969/j.issn.1004-0277.2005.03.008
采用传统固相反应法制备了中温固体氧化物燃料电池中的稀土复合掺杂钙钛矿型阴极材料.借助XRD、DTA、SEM等分析仪器研究和讨论了不同元素、不同成分、不同焙烧温度、不同保温时间对所制备材料性能的影响.结果表明:该类材料的固相反应温度范围为:1000℃～1300℃;适宜的保温时间为10h;反应物经混合、压片、烧成和研磨可以合成晶粒尺寸为1nm～5nm的粉料,对ABO3型LaMnO3进行复合掺杂,表明A位Sr2+、Ca2+共同掺杂取代部分La3+以及B位Co3+、Fe3+双掺杂都能够提高材料的电导率.
关键词:
掺杂
,
固相反应
,
钙钛矿
,
阴极材料
,
电导率
