光生
- ZnO基材料在光催化降解有机污染物中的应用*
带(CB),成为光生电子(e-),这些电子在价带上的原位置则产生光生空穴(h+)。大部分的光生电子-空穴对在运动过程中会发生复合湮灭,或被表面缺陷位捕获从而失去活性,小部分的光生电子和空穴则能到达半导体表面。光生电子具有较强的还原性,光生空穴则具备较强的氧化性,二者可以与吸附于半导体表面的反应物发生氧化还原反应。当半导体的导带位置比某还原反应所需电势更负时,光生电子就会参与还原反应;而当价带位置比某氧化反应所需电势更正时,光生空穴便会参与氧化反应。在光催化
功能材料 2023年10期2023-11-09
- 钒酸铋光催化剂的研究进展
可见光吸收率低、光生载流子复合率高等缺点，光催化活性较低，严重制约了它的应用前景，因此研究人员致力于开发新的光催化材料。光催化材料中铋系化合物包括BiOX（X=F，Cl，Br，I），Bi4Ti3O12，Bi2O3，Bi2O2CO3，BiVO4等。其中，BiVO4有单斜白钨矿、四方锆石和四方白钨矿3种晶体结构，这3种结构均具有良好的光电化学性质且无毒，在新型强光催化材料中得到广泛应用。但BiVO4由于带隙能量窄导致光生载流子快速复合，大大降低了它的光催化效率
石油化工 2023年8期2023-09-14
- BiVO4/ZnFe2O4同型异质结光阳极的构筑及其光电催化分解水性能
弯曲和内置电场，光生载流子在电极/电解质界面迁移动力学缓慢，易复合，不能有效参与水的氧化反应，导致BiVO4材料的光电流密度远低于理论值(7.50 mA·cm-2)。为了克服BiVO4光阳极的上述缺点并提高其光电催化活性，常用的策略包括元素掺杂[6‑7]、引入氧空位[6,8]、负载助催化剂[9‑14]、构筑异质结[15‑21]等。其中，负载析氧助催化剂可以将光生空穴从BiVO4的价带上快速转移至催化剂的表面，使其参与水的氧化反应析出氧气，加快析氧动力学，典
无机化学学报 2023年1期2023-02-03
- 硫化物光催化剂光腐蚀的研究进展
离子（S2-）被光生空穴氧化成硫（S0）或硫酸盐（SO42-），进而导致光催化剂失活。为了提高硫化物半导体的稳定性，有必要抑制光生空穴与硫化物半导体之间的氧化反应，同时促进电子-空穴对的分离与转移，为此研究人员开发了多种有效的策略来提高光催化剂的稳定性，如构建多组分复合材料[13]、与导电聚合物结合[14]、优化反应体系[15]等。虽然目前针对提高硫化物光催化剂稳定性的研究很多，但对这些策略的最新进展和未来研究方向的全面总结却很少。本文论述了不同情况下硫化
化工技术与开发 2022年12期2022-12-22
- 磷掺杂与MoS2光沉积共同促进CdS光催化产氢
在光照下自分解与光生电荷快速复合的缺陷。为了改善以上缺陷，常用的方法有元素掺杂[12-14]、负载助催化剂[15]、构建异质结[16]等。通常来说，在负载了合适的助催化剂之后，光催化剂光生电子或空穴会快速地迁移到助催化剂中进行催化反应，从而使光生电荷的分离率大幅提高。不仅如此，引入合适的助催化剂还会降低光催化剂表面发生氧化还原反应所需的能量屏障[17]。稀有金属如铂[18]、金[19]因为有着较好的助催化活性、导电性和稳定性，已被广泛用于制备高效的光催化体
广西师范大学学报（自然科学版） 2022年5期2022-10-19
- 热处理对二氧化钛/氧化铜复合材料晶体结构与光生电荷分离率的影响
利用率低.此外，光生电子与空穴容易复合，使得参与氧化还原反应的载流子数量较少，因而限制了TiO2在实际生产中的应用[2].近年来，国内外学者对TiO2进行半导体复合改性研究，由于导带和价带位置不同，两种半导体复合后，光生电子会迁移到导带位置靠下的半导体导带中，而空穴会迁移到价带位置靠上的材料中，这样使得光生电子与空穴有效地分离，抑制复合，进而提高了量子利用率.贾艳蓉等[3]在TiO2基体上复合SnO2制备出复合半导体，在太阳光的照射下会激发电子聚集在SnO
成都大学学报（自然科学版） 2022年3期2022-10-14
- 铁基石墨相氮化碳复合材料在水处理中的研究进展
-C3N4也存在光生载流子复合率较高〔9-10〕、可见光利用率较低 等 缺 点〔9，11〕。在 针 对g-C3N4的 各 种 改 性 方 法 中，与其他半导体共同构筑半导体异质结的方法被广泛研究〔12-13〕。异质结是指具有不同能带结构的半导体材料接触后在交界处形成的特殊界面〔14〕，有利于促进光生载流子的分离。而铁基半导体中的铁物种可作为光生电子的捕获剂〔15〕，对光生电子-空穴对（e--h+）的分离起促进作用；铁物种的引入还可拓宽g-C3N4对可见光的
工业水处理 2022年6期2022-06-23
- 我科学家“拍摄”到光生电荷转移演化全时空图像
催化剂纳米颗粒的光生电荷转移进行了全时空探测，在国际上首次“拍摄”到光生电荷转移演化全时空图像。“这项研究为突破光解水催化剂电荷分离的‘瓶颈，提供了新的认识和研究策略。”李灿强调。太阳能光催化反应可以实现分解水产生氢气、还原二氧化碳产生太阳燃料，有望为实现“双碳”目标提供重要的解决途径，受到全世界关注。“虽然在过去半个世纪的光催化研究中，人们在光催化剂制备和光催化反应研究方面做出了巨大努力，但由于光催化反应中光生电荷的分离、转移和参与化学反应的时空复杂性，
科学导报 2022年65期2022-05-30
- 原位光沉积制备Z型α⁃Fe2O3/g⁃C3N4异质结及其可见光驱动光解水产氢性能
460 nm)及光生电子-空穴对复合率高等不足，导致太阳能利用率较低，严重制约了其实际应用[3-4]。通过将g-C3N4与能带合适的半导体复合，构建异质结，是有效拓宽其光谱响应范围、促进光生载流子分离、抑制光生载流子复合的有效策略之一[5-6]。α-Fe2O3是一种n型窄带隙半导体(2.0～2.2 eV)，其价带电位(约 2.48 V(vs RHE))[7]较正，具有较强的光催化氧化能力，被广泛应用于光降解污染物等领域[8-10]。一般来说，利用α-Fe2
无机化学学报 2022年3期2022-03-16
- 基于硅光电池测试数据的光伏效应原理分析
析实验曲线并解释光生伏特效应产生机理的研究[1-3]；第二类，部分研究从能带理论出发解释了光生伏特效应的产生原理，但未能从原理出发，推导随着入射光强变化光生电压应该如何变化[4-6]。针对以上两类开路电压随入射光强变化的实验曲线和光伏效应的形成机理的常见的处理方式，结合文献中对光生伏特效应产生原理的解释，通过分析硅光电池开路电压和入射光强之间的变化规律，提出了一种与光伏效应实验现象对应的理论模型，并通过对内建电场大小不同的硅光电池，在有光照的情况下测试其开
大学物理实验 2022年6期2022-03-03
- ZnO@Zn/TiO2三维阵列材料的制备及光电催化性能研究
s）由于禁带宽、光生电子和空穴复合率高等原因，依然存在光能利用率低和催化活性低等技术难题，阻碍了其在实际应用中的发展。将TNTs与不同能级的半导体复合不仅可以促进光生载流子传输，显著提高光电催化活性，而且半导体元素向TiO2禁带中引入杂质能级和缺陷能级，可适当调整TiO2的电学性能和能带间隙〔10- 11〕，降低光生电子激发所需能量，扩展TiO2光谱响应范围，提高对可见光的利用率〔12- 13〕。ZnO具有与锐钛矿TiO2相匹配的能带，因此在光催化过程中，
工业水处理 2022年2期2022-02-24
- 可见光催化剂氧化铋的改性研究进展
3光催化剂仍存在光生电子和空穴容易复合的缺点，导致了较低的光催化活性，限制了其在催化领域的实际应用[19]。国内外科研工作者针对以上难题，在形貌调控、表面修饰、金属离子修饰和半导体复合等方面对Bi2O3进行了改性，使Bi2O3的可见光催化性能得到了明显的提高。本文主要综述了几种典型的Bi2O3光催化剂改性方法，并对改性Bi2O3光催化材料的发展前景进行了展望。1 形貌调控对半导体材料进行形貌调控可以获得更多的反应位点、增强材料的光吸收以及增加反应物与催化剂
辽宁石油化工大学学报 2021年6期2022-01-04
- 生产H2O2光催化剂改性研究进展
带上的电子形成了光生电子（e-）和空穴（h+）对；e-和h+分离并迁移到光催化剂的表面；e-和h+分别与光催化剂表面的化学物质发生还原和氧化反应。目前，关于光催化生产H2O2的机理主要有2种。第1种途径是，H2O2由光生电子还原O2而形成，是通过连续的2 步单电子间接还原（O2→O2-·→H2O2）[9-15]。光生空穴h+将H2O氧化为O2和H+：2 生产H2O2光催化剂的改性2.1 构建异质结利用2 种不同能带结构的半导体构建“异质结”，由于2 种半导
化工生产与技术 2021年5期2021-11-26
- 直接Z型LaNiO3/M n0.2Cd0.8S异质结催化剂光解水产氢性能及机理探究
然而体相CdS中光生电子-空穴复合几率高，同时其晶格中S2-易受空穴氧化，从而导致其光催化活性和稳定性低下，提高CdS基光催化剂的光催化性能是一个亟待解决的问题[11-12]。其中，过渡金属元素掺杂是提高CdS光催化反应性能的一条有效途径。相关报道已经证实，过渡金属元素(Mn、Ni、Co和Zn)的引入能够有效地抑制CdS基光催化剂中光生电子-空穴对的复合，延长光生电子的寿命，从而使得其光催化活性得到有效地提高[13-15]。但是元素掺杂只能提高CdS的光催
无机化学学报 2021年10期2021-11-04
- 非均相光Fenton催化剂的研究现状
属化合物可以通过光生e--h+对和Fenton反应两种途径生成氧化活性种，通常具有较高的催化活性，是非均相光Fenton氧化技术中应用最为广泛的一类催化剂。除了Fe2O3、Fe3O4等常见的铁氧化物，研究人员发现铁氧体、FeS2等也表现出光Fenton催化活性。Gao等[9]采用模板法制备了CuFe2O4，用于光Fenton催化氧化降解磺胺甲恶唑，5次循环使用后其催化活性没有明显变化。王柯阳等[10]通过水热法制备了BiFeO3催化剂，在500 W氙灯的照
应用化工 2021年8期2021-09-22
- 单光子计数法对光生载流子寿命的测量与分析
引 言半导体中的光生载流子寿命对半导体太阳电池的光电转换效率、半导体探测器的探测率和发光二极管的发光效率等都有影响，因此光生载流子寿命的学习是光电信息类学生的学习重点和难点，为了让学生更好地理解和掌握有关光生载流子寿命抽象的公式、定理、概念等理论知识，掌握半导体中光生载流子寿命的测量方法是十分必要的。不同材料的光生载流子寿命不尽相同，有的较短有的较长，因此针对不同材料特点，测量光生载流子寿命的方法有许多种，主要分为瞬态法和稳态法两大类。瞬态法是利用闪光在半
实验室研究与探索 2021年8期2021-09-09
- 内建电场调控光生电荷分离效率的研究进展
催化材料都面临着光生电荷(光生电子和空穴)复合效率高等瓶颈问题，从而限制了光催化技术的实际应用[4]。在半导体物理中，内建电场通常是指半导体中由于内部作用而形成的电场[5]。通过合理的构建内建电场可以实现光生电子和空穴的有效分离，达到提高光催化活性的目的[6]。在光催化剂中内建电场能够驱动光生电子和空穴的分离，因而成为提高光生电荷分离效率的重要方法之一。本文首先阐述了半导体催化剂的光催化原理，在此基础上综述了近年来利用内建电场调控光催化剂中光生电荷分离的最
石油化工高等学校学报 2021年3期2021-07-15
- 铋基卤氧化物光催化剂的改性研究进展
建电场能有效促进光生电荷分离，因此铋基卤氧化物被认为是极具潜力的一种光催化材料。本文围绕几种典型的铋基卤氧化物，介绍他们的结构，分析总结铋基卤氧化物的改性领域的研究成果，以期为他们更广泛地应用和发展提供思路。1 典型的铋基卤氧化物铋基卤氧化物按照结构可分为2大类：Sillen族和Sillen−Aurivillius共生族。Sillen族的分子式可表达为[M2O2][Xm][3-7]。其层状结构是由类CaF2结构的含铋氧化物层（[Bi2O2]）与卤素层（[X
化工生产与技术 2021年3期2021-07-08
- 卤氧化铋在光催化领域的研究进展
率，另一方面高的光生电子复合率限制了它的催化活性[6]。虽然人们采用了包括助催化剂负载[7]、缺陷控制[8]、构建异质结[9]等方法来增强TiO2的光催化活性，但始终达不到实际生产的需要。在新开发的光催化材料中，铋的金属氧化物（如Bi4Ti3O12，Bi2O3，BiFeO3，BiFeWO6，BiVO4，Bi2WO6，Bi2MoO6，Bi2Fe4O9，Bi5FeTi3O15，Bi4Ti3O12等）、硫 化 物（Bi2S3）和 卤 氧 化 物（BiOF，BiO
石油化工 2021年5期2021-06-15
- LaAlO3/SrTiO3 界面增强光伏效应*
区域不同偏压下的光生电压波形图.测试电路如图2(b)的插图所示.从图2(a)中可以看出, 当激光照射LAO/STO样品时, 样品中产生了瞬态的光伏效应, 并且光伏效应的复合时间较长, 超过2 ms.由图2(b)可以看出, 激光照射LAO/STO 样品正面的光生电压随着偏压的增加基本上线性增加, 当偏压为20 V 时 样 品 的 光 电 压 为177 mV, 当 偏 压 升 为80 V 时样品的光电压为1292 mV.因为248 nm激光的光子能量约为5 e
物理学报 2021年8期2021-05-06
- 铁电材料光伏机理及其光伏性能的调控机制
，光子激发产生的光生载流子快速分离，并向电池正负极方向扩散，从而产生光生电压和光生电流[10]。只有太阳光的能量大于半导体材料的带隙时，光子才能被价带电子吸收，从而激发产生光生载流子和开路电压，因此传统p-n结太阳能电池的开路电压受材料带隙限制。而铁电材料的开路电压不受材料带隙限制，如LiNbO3晶体可以产生超过104V的光生电压，这是由于材料存在自发极化，促进了光生电子-空穴对的分离，且整个铁电材料能形成内建电场。与传统p-n结材料相比，铁电材料中电子-
机械工程材料 2021年6期2021-04-08
- Zn-Ti-O/FTO 复合薄膜的选择降解
d, CB)产生光生电子-空穴对.若光生电子-空穴寿命较长, 那么光生电子会将吸附在半导体表面的氧气分子转化为过氧自由基(·O−2), 而光生空穴则结合吸附在半导体表面的水分子生成羟基自由基(·OH), 这两种具有强氧化性的活性自由基, 能够将有机分子(MO, MB, RhB)氧化分解为水和二氧化碳[25-26].另一方面, 大部分有机物分子在紫外光/可见光的照射下也会将电子由最高占据分子轨道(highest occupied molecular orbi
上海大学学报（自然科学版） 2021年1期2021-02-24
- 定向修饰Si位点增强SiC太阳能光解水产氢性能研究
导带位置比较负，光生电子的还原性能更强。C 2p 组成构成其价带，但价带位置更靠近导带，因此，其光生空穴的氧化能力相对较弱。1.2 工作的思路和研究内容理论上，SiC 半导体材料具有优异的物理和化学性能，及其环境友好型的特性，是非常理想的太阳光分解水半导体催化材料，其导带的位置较氢气的还原电位更负，光生电子极易还原水中的质子生成氢气。然而，SiC 并没有表现出预期的优良催化性能。目前的研究表明，SiC 表面极快的光生载流子复合速率是制约其催化性能的最主要原
化工设计通讯 2020年12期2021-01-08
- 氧化亚铜基复合光催化剂的研究进展
产生空穴和电子。光生电子和空穴经过迁移后作用于催化剂表面附着的水或者污染物，使水或污染物得到分解［8］。因此，光生电子和空穴的快速转移和有效分离是提高光催化活性的关键。Cu2O的自身因素影响着它的光催化效率，包括形貌尺寸、晶面比例、内部缺陷等；其他外来物质的引入同样影响着它的光催化性能。提升Cu2O光催化剂的催化活性和稳定性的手段通常有以下几种。1）制备不同形貌的Cu2O，减小颗粒尺寸，增加高活性晶面的比例。L.L.Ma等［9］利用多元醇法制备了自组装Cu
无机盐工业 2020年1期2020-12-31
- 基于时域有限差分法光学设计电介质纳米球薄膜钙钛矿光伏电池
会降低光伏电池的光生电流,增加电荷载流子的复合和捕获。笔者为了避免光学收益和电性能恶化之间的矛盾,采用电磁理论设计一种电介质纳米球,增强入射太阳光耦合进入到钙钛矿吸收层的能力,提高钙钛矿光伏电池的光吸收率。电介质纳米球不需要对钙钛矿吸收层进行微纳加工,因而不会增加电荷载流子的复合和捕获。分析电介质纳米球的位置、半径和填充率对钙钛矿光伏电池的光吸收率和光生电流的影响规律。1 模拟方法构建的电介质纳米球提升钙钛矿光伏电池的光吸收率模型如图1所示。图1(a)为典
中国石油大学学报（自然科学版） 2020年6期2020-12-24
- 双铁电复合材料的制备及其光电化学性能研究
成异质结, 促进光生电子、光生空穴的产生与分离, 并且外场极化调节能带弯曲使光生电荷加速转移, 是铁电复合物光电化学性能提高的主要原因。BiVO4; BiFeO3; 铁电复合材料; 光电化学性能作为一种光电化学性能优异的n型半导体, BiVO4由于特有的电子分布结构与特殊的晶体结构, 在可见光区域内具有良好的光吸收特性与稳定性, 在光解水、光催化降解有机污染物、太阳能电池电极等方面具有重要的应用价值与研究前景[1-2]。BiVO4主要以四方锆石矿、单斜白钨
无机材料学报 2020年9期2020-10-15
- TiO2基催化剂还原CO2研究进展
剂受光激发后产生光生电子-空穴对，其分离后分别迁移至催化剂表面的活性位；同时被吸附在活性位上的CO2与迁移来的光生电子(e-)发生反应生成低碳的有机化合物，水分子则被光生空穴(h+)氧化释放出O2。因此，要实现CO2还原反应，催化剂必须满足：第一，催化剂的带隙能量与吸收光能相匹配；第二，催化剂的导带位置与价带位置匹配；第三，催化剂表面能吸附更多CO2，并增大其与催化活性位的有效接触。研究表明热化学法、电化学法、光催化法、光电催化法等可对CO2进行还原。以水
工业催化 2020年8期2020-08-26
- 光生电荷梯度连续传递链的构筑及对光催化性能的增强作用
的光催化效率,而光生电荷分离和迁移效率是影响光催化效率的重要因素之一.因此设计有效的光生电荷分离和迁移的通道大幅度提高光催化效率已成为光催化技术中最具挑战性和最受关注的问题之一[4].自然界光合作用与人类生产、生活息息相关,是地球上最大规模的太阳能和物质转换系统,太阳能利用率非常高[5].在光合作用过程中,电子通过在光合系统中多次连续转移而脱离空穴,参与二氧化碳还原为葡萄糖的生命反应.连续的能级变化可以为电子提供连续的电荷传递链,使光合作用的效率非常高[6
高等学校化学学报 2020年4期2020-04-13
- 硫化镉纳米晶的表面缺陷及钯修饰对光催化制氢性能的影响
R活性，这是因为光生电子和空穴的快速复合使得其对光能的利用率很低，同时光腐蚀现象也制约着其快速发展。因此，延长光生电荷的寿命以及加快表面反应对其的消耗是提高CdS量子产率的关键6。为了提高光生电荷的利用率，催化剂表面需要有足够合适的活性或反应位点，加快表面的氧化或还原反应过程以降低光生电荷的重新复合机率，因此构建合适的表面结构模型将变得十分必要。催化剂的表面微结构，包括晶面原子排布、缺陷位、异质结界面等，能显著地影响表面化学反应过程。为了研究此构效关系，仍
物理化学学报 2019年2期2019-12-24
- 石墨烯负载TiO2复合材料的制备及光催化降解印染废水的研究
为电子受体，促进光生载流子的分离，提高光催化效率［12］。Fan 等［13］合成还原氧化石墨烯和 TiO2的复合纳米结构，TiO2和还原氧化石墨烯之间存在强相互作用，相比TiO2具有更好的光催化活性。姚理荣等［14］利用改进的Hummers 法制备出氧化石墨烯，并采用原位水解法制备出TiO2插层氧化石墨烯，利用亚甲基蓝评估其光催化性能，结果表明，相比TiO2光催化剂，TiO2插层氧化石墨烯具有更加优异的光催化性能，多次降解后仍具有较高的光催化活性。本研究以
印染助剂 2019年8期2019-10-15
- 半导体光生电荷分离及迁移原位X射线光电子能谱仪表征分析系统的研制
而推断半导体材料光生电荷分离能力和迁移方向，以及确定其量化数据，判定原子间得失电子的能力，进一步探究半导体光催化剂作用机理，已经成为半导体材料相关研究人员迫切期望的一项分析测试技术.1 系统工作原理众所周知，半导体光催化剂具有不连续的电子能级结构，其在光照激发时会产生光生电子-空穴对，即光生电子在不同元素间发生定向分离与迁移.由于光生空穴具有强的氧化能力，其会发生氧化反应,反之光生电子则会发生还原反应.因此有效探究光生电子在半导体不同元素间的定向分离及迁移
分析测试技术与仪器 2019年2期2019-06-21
- 多场耦合下PLZT陶瓷光致电场效应及其应用*
下可产生非常高的光生电压,比晶体电子禁带宽度Eg高2个～4个数量级,被称为反常光生伏特(Anomalous Photovoltaic)效应。自从反常光生伏特效应被发现以来,众多学者对其机制、数学模型、影响因素以及应用做了广泛的研究。1983年,Brody等人利用RC充电电路模型模拟PLZT陶瓷电极间光生电场的变化规律,然而并没有指出反常光生伏特效应机理[5];2000年,Poosanaas等人指出光学二次非线性是反常光生伏特效应的原因,推导了光电流强度的表
传感技术学报 2018年6期2018-07-27
- 二极管光生电流影响因素的仿真研究
凸显，其中器件的光生电流是体现器件光辐照响应的重要因素之一。此外，研究学者进行光辐照仿真的时候，选取的波长通常较大，该波长范围下的本征吸收迅速下降，为了更好地了解器件的光辐照响应，就必须对本征吸收限以下的光照波长进行分析研究。文章通过二维仿真模拟光照环境，对硅二极管光生电流的影响因素进行分析研究，从光吸收作用出发，然后选取合适的光照模型，在不超过硅材料本征吸收限的光照波长范围中，对光照波长、外加电压、光照强度等影响因素进行仿真研究，扩大了光照波长的研究范围
电子与封装 2018年6期2018-06-25
- Si-TiO2膜的制备及其光生阴极保护性能
能电池、光催化、光生阴极保护等领域有着广阔的应用前景[1-6]。20世纪90年代，日本学者YUAN等[7]首次提出了光生阴极保护的概念，他们成功将TiO2半导体的光学特性应用在阴极保护领域。光生阴极保护就是用TiO2等光敏半导体材料代替Mg、Zn以及Al等牺牲阳极材料，在光照作用下，半导体产生光生电子-空穴对，光生电子向低电势的金属表面迁移，致使金属表面的电位低于其自腐蚀电位，达到防止腐蚀的目的。这种方法的优点是允许半导体薄膜存在少量缺陷，而且薄膜自身无损
腐蚀与防护 2018年3期2018-04-11
- 太赫兹辐射场下的石墨烯光生载流子和光子发射∗
吸收光，从而产生光生载流子,可以有效地提高光生载流子的寿命,并实现快速的光响应.这种基于石墨烯的探测器具有83 A/W的高响应率,以及600 ns的超快响应速度[15].西班牙的研究人员首次实现了互补金属氧化物半导体集成电路与石墨烯的单片集成,生产了基于石墨烯和量子点的数十万光电探测器组成的高分辨率图像传感器[16].韩国的研究人员第一次将石墨烯制成的电极成功集成在有机发光二极管面板衬底上,这种只有5 nm厚的石墨烯结构具有高度的灵活性、抗损伤性和高性能的
物理学报 2018年2期2018-03-18
- TiO2/g-C3N4复合物的光催化性能测试及机理研究
3.2 eV),光生电子空穴复合率高等缺陷致使其光催化性能不太理想[5-7]。石墨相氮化碳(g-C3N4)是一种禁带宽度窄(2.75 eV,450 nm)、电子性能优异的二维半导体材料[8-10]。因其与TiO2之间存在导带电势差,能够有效阻止光生电子与空穴的复合,因此研究者制备出了多种TiO2/g-C3N4复合物[11-12]。Burapat[13]等人制备了对亚甲基蓝的降解率可达到70%的高活性g-C3N4/TiO2可见光催化剂;Wei[14]等人制备
西北大学学报（自然科学版） 2018年1期2018-01-23
- 光生太赫兹波振荡器的原理及实现
文介绍了一种采用光生太赫兹波的新方法,在光域内通过激光器、电光调制器、探测器及长光纤构成自激反馈环路，利用调制器以及光纤的低损耗特性，将连续低噪声光信号变为太赫兹波信号输出，采用锁相稳频负反馈技术使光域内产生的太赫兹波信号具有更好的频率稳定性，本文的研究旨在为太赫兹波信号的产生提供一种新的设计方法。二、光电振荡器的原理介绍及分析光生太赫兹波的基本原理类似于光电振荡器，光电振荡器的基本结构是一个基于光电混合结构的正反馈系统，该光电混合结构由低噪声的激光器、电
传感器世界 2017年4期2017-11-21
- 色散效应对聚光多结太阳电池性能的影响及优化∗
电池在局部区域的光生电流变得不匹配,随着电池尺寸的减小,局部区域之间失配的光生电流能够以横向电流的形式相互补偿,使电池整体的电流更加匹配,从而减小色散效应的影响.当电池芯片尺寸较大(20 mm×20 mm)时,色散主要降低电池的短路电流密度,色散光斑下电池的效率仅相当于无色散时的94%;当电池芯片尺寸减小到2 mm×2 mm时,短路电流密度与无色散时相等,但横向电阻降低了电池的填充因子.当电池芯片尺寸进一步减小到0.4 mm×0.4 mm时,色散与无色散光
物理学报 2017年14期2017-08-08
- 二维平面异质结构实现光生载流子快速分离和传输
平面异质结构实现光生载流子快速分离和传输吴凯(北京大学化学与分子工程学院，北京100871)随着全球经济和技术的快速发展，传统的化石能源的过度消耗引起了严重的环境污染和能源短缺等世界性问题，开发新型能源技术已成为当前人类发展所面临的重要目标1。利用光催化水分解把太阳能转变为氢能的方式被普遍认为是解决人类未来能源的有效途径之一，这亟需高效、稳定和廉价的太阳能水分解制氢催化剂材料。然而，在体相材料的光催化水分解过程中，长的迁移距离、缓慢的迁移速率使得大量光生电
物理化学学报 2017年3期2017-03-11
- CERN LHC能量下强子碰撞中Υ光生的QCD研究
量下强子碰撞中Υ光生的QCD研究卢娟，周丽娟（广西科技大学理学院，广西柳州545006）在广义QCD矢量介子为主理论的基础上，用有QCD特征的程函模型研究质子－质子和质子－核子碰撞过程中Υ光生的总截面σ．计算结果与实验数据基本符合，表明QCD机制能够很好解释在质子－质子和质子－核子碰撞中Υ光生过程，为研究超标准模型的新物理提供新思路．Υ光生；有QCD特征的程函模型0 引言德国HERA曾经研究过质子－质子和质子－核子碰撞过程中重矢量介子J／ψ和Υ光生［1］．
广西科技大学学报 2016年4期2016-11-21
- Bi2WO6/TiO2复合物的制备及其光电性质
技术研究该样品的光生电荷载流子传输行为，结果表明：Bi2WO6和TiO2间界面的形成，改善了TiO2的光生电荷分离效率，将TiO2的光吸收扩大到可见光范围，由此提高了TiO2在可见光区的光催化降解活性。该研究可以为深入理解光催化机理提供理论参考。Bi2WO6/TiO2复合物； 光生载流子； 稳态光电压谱； 光催化0 引 言利用半导体光催化剂降解有机污染物是一种净化环境的有效手段[1-3]。在众多的半导体光催化剂材料中，TiO2由于高入射光电子转化效率和稳定
黑龙江科技大学学报 2016年2期2016-11-03
- 异质结光生电荷分离机制与光电性质研究
载染料、有效传输光生电子、提高光电转换效率的重要载体，选择合适的电子受主材料已成为提高太阳能电池光电转换效率的关键.ZnO作为电子受主相对于传统材料具有很多优越特性，特别是一维ZnO纳米结构，由于其具有利于电子传输的直接通道和较高的比表面积，已成为研究太阳能电池的重要材料，其中单根ZnO纳米线的电子迁移率已达1000 cm2·V·s-1[1-3].目前，国内在ZnO纳米线阵列生长参数及其在染料电池、纳米发电机等方面也取得了一定研究成果[4-6].作为铜基多
信阳师范学院学报（自然科学版） 2016年4期2016-08-10
- α-Fe2O3/ZnFe2O4复合薄膜光生电荷分离与光电性质研究
3纳米材料较多的光生电荷复合中心，严重限制了其在太阳能电池、光电子器件等方面的应用；然而作为电极材料非常有利于研究异质结半导体微结构中光生电荷的分离与传输机制.同样作为太阳能新材料，ZnFe2O4(ZFO)具有尖晶石结构和较小光学带隙 (1.9 eV)[9]，特别是纳米晶ZFO，在光电转换和水中制氢方面都具有潜在的应用价值[10-11]，其优点主要体现在可见光区域有好的光吸收，而且作为光阳极不容易被光腐蚀.一些研究成果相继报道了ZFO 纳米颗粒和薄膜的制备
信阳师范学院学报（自然科学版） 2016年2期2016-08-09
- 高能重离子碰撞中喷注的光生过程
离子碰撞中喷注的光生过程杨海涛1， 杨海燕1, 余功明2(1.昭通学院 物理与电子信息工程学院， 云南 昭通 65700； 2.云南大学 物理与天文学院， 云南 昆明 650091)简要综述了高能重离子碰撞中的光生过程，并简要讨论了喷注的光生机制.在高能重离子碰撞中，当转移动量很小时，该过程就是准实光子与核子(或部分子)的相互作用过程，即高能重离子碰撞中所谓的光生过程.喷注； 光生过程； 高能重离子碰撞1 引言2 喷注的光生过程2.1 深度非弹直接光生过程
昭通学院学报 2016年5期2016-02-24
- γ吸收剂量率在线探测用硅光电池的电学性能研究
ZSGD－4辐射光生电流和γ吸收剂量率之间的关系，并对其耐辐照性能进行了研究。60Coγ辐照实验表明：半导体硅光电池BBZSGD－4对60Co的γ射线有较好的响应，其辐射光生电流与吸收剂量率的关系呈线性规律。当吸收剂量率为94．54Gy／min时，辐射光生电流可达1．26μA。在吸收剂量率为50Gy／min时，辐射光生电流随总吸收剂量的增加呈指数下降，总吸收剂量为5 445．8Gy时，其辐射光生电流衰减1%。半导体硅光电池BBZSGD－4具有作为实时在线低
原子能科学技术 2015年8期2015-12-15
- TiO2光电催化中光生电子降解对苯醌的行为研究
iO2光电催化中光生电子降解对苯醌的行为研究李明玉1*，赵 倩1，曾小龙1，刁增辉2， 宋 琳1（1.暨南大学环境学院，广东 广州 510630；2.中国科学院南海海洋研究所，广东 广州 510301）通过施加外加偏压把TiO2/Ti薄膜阳极产生的光生电子转移到阴极，并对其在阴极的电化学行为进行了研究.用水杨酸探针法对阴极溶液中产生的活性氧自由基进行了检测，探讨了pH值、恒电流值和连接类型等因素对阴极室溶液中对苯醌降解效果的影响.实验结果表明，在酸性条件下
中国环境科学 2015年5期2015-11-19
- p-n结结深对台面型InSb光伏型探测器性能的影响
射，n 区产生的光生载流子向材料内部进行扩散，到达p-n 结界面，由于空间电场的存在，电子被pn 结势垒阻挡，大部分驻留在n 区，空穴则加速到p 区。基于上述物理现象，在半导体光电作用的分析中，需要求解载流子的输运方程，包括泊松方程和电子、空穴的连续方程［1，8－9，12］。仿真中采用载流子的传输方程为漂移－扩散传输方程。电子和空穴的电流密度:式中:Jn和Jp分别为电子和空穴电流密度;n 和p分别为电子和空穴浓度;μn和μp分别为电子和空穴的迁移率;Dn和
航空兵器 2015年5期2015-11-15
- 道歉表达的中日对比研究
完美的离婚》滨崎光生喜欢整洁有序，可他的妻子结夏却是个粗鲁无礼的人。二人结婚快两年，光生无数次动了离婚的念头。离婚后的两人由于种种原因还生活在一起，经历了很多艰难与磨合，最终两人又走到了一起。《纸婚》城市女孩顾小影嫁给了农村出身的机关干部管桐。婚后顾小影发现，她与农村公婆he管桐的的生活习惯出现了越来越多的分歧，于是二人开始了艰难的磨合期。经过一次又一次的争吵和和解，两人渐渐明白，守护和谐的家庭生活，需要一辈子的倾心尽力。（三）研究方法本文首先对中、日电视
北方文学·下旬 2015年8期2015-05-30
- 钙钛矿型多晶薄膜太阳电池(3)
，可将不同符号的光生电荷分开。钙钛矿CH3NH3PbI3是直接带隙材料，其带隙宽度约为1.5 eV，正好处在与太阳光谱匹配的最佳带隙范围。而对于将不同符号的光生载流子分开的机制，一般异质结电池需考虑3种贡献，即p-n结内建静电场的贡献、电池材料成分的变化或有效力场(Effective force field)的贡献、扩散电势差或丹倍电势(Dember potential)的贡献[11]。至于钙钛矿电池中电荷的分离机制，需首先了解其器件结构。2.1 平面异质
太阳能 2015年3期2015-05-15
- CdSe／石墨烯／TiO2纳米管复合膜的制备及其对金属的保护性能
1-2］首次提出光生阴极保护的概念以来，将TiO2半导体应用于对金属的阴极保护方面已经引起了研究者广泛的关注［3-7］。光生阴极保护的基本原理是半导体膜在光照射条件下，光子激发半导体价带电子跃迁，产生光生电子-空穴对，光生电子由半导体的导带向电势较低的金属表面迁移，使得金属表面电子密度增加，即金属表面电势降低，并远低于金属自腐蚀电位，使得金属进入热力学稳定区即阴极保护状态；而光生空穴与电解液中的还原性物质（如HCOOH，CH3OH，OH-等）反应，以促进光
腐蚀与防护 2015年4期2015-02-15
- 穿通增强型硅光电晶体管的结构及参数优化
在大范围光强下的光生电流特性及响应率特性进行了深入研究。1 结构优化穿通增强型硅光电晶体管由一个宽基区NPN(Negative Positive Negative)型光电晶体管和一个窄基区NPN型穿通晶体管横向复合而成,两晶体管发射极和集电极分别相连,引出两个工作电极。两电极之间的低掺杂浓度衬底作为基极,悬空不接电位。器件工作时,发射极与集电极之间接偏压VCE。只有宽基区接受光照,由于宽基区较宽,没有达到穿通,不考虑其对整体器件的电流贡献。宽基区内部由于光
吉林大学学报(信息科学版) 2013年1期2013-10-15
- La0.88Te0.12MnO3/Si异质结的整流和光伏特性研究*
结，该异质结具有光生伏特效应和良好的整流特性．光生电压在394μs的时间内很快增加到最大值然后逐渐减小．在T=80 K时，光生电压的最大值大约是13.7 mV．随着温度的升高，热涨落致使光生电压最大值总体呈现减小趋势，而且是非线性减小，这主要是由LTMO层发生金属绝缘体转变而导致的LTMO层能带结构的变化引起的．异质结，光生伏特效应，电子掺杂PACS:73.63.－b，73.61.－r，75.47.Lx，73.40.－c1.引言掺杂稀土钙钛矿锰氧化物La1
物理学报 2011年6期2011-11-02
- 水热法制备TiO2纳米线薄膜的光生阴极保护性能
O2纳米线薄膜的光生阴极保护性能朱燕峰 杜荣归*李 静 漆海清 林昌健(厦门大学化学化工学院化学系,固体表面物理化学国家重点实验室,福建厦门 361005)应用水热法在钛箔表面制备TiO2纳米线薄膜,采用场发射扫描电子显微镜、X射线衍射和紫外-可见分光光度法对薄膜进行表征,用电极电位和电化学阻抗谱考察TiO2光生阴极保护性能.结果表明:薄膜由纵横交错的锐钛矿型TiO2纳米线组成,纳米线的直径约10 nm.在150℃下反应6 h生成的TiO2纳米线薄膜在0.
物理化学学报 2010年9期2010-11-06
- N掺杂TiO2纳米粒子表面光生电荷特性与光催化活性
O2纳米粒子表面光生电荷特性与光催化活性张晓茹 林艳红*张健夫 何冬青 王德军(吉林大学化学学院,长春 130012)以尿素为氮源,采用水热法制备了不同N掺杂量的TiO2(N-TiO2)光催化剂.利用X射线衍射(XRD),紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS),X射线光电子能谱(XPS)及荧光(PL)光谱等技术对其进行了系统的表征.以罗丹明B(RhB)和甲基橙(MO)溶液的脱色降解为模型反应,分别考察了N-TiO2光催化剂在紫外和可见光区的光催化活性
物理化学学报 2010年10期2010-11-06