导读:本文包含了硫属半导体论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:二硫化钼量子点,荧光探针,铁离子检测,荧光淬灭
硫属半导体论文文献综述
王焱[1](2019)在《二维硫属半导体纳米复合结构的设计及光电性能研究》一文中研究指出近几年来,大气颗粒物污染问题越来越严重,对人类健康造成了极大的伤害。大气颗粒污染物中的重金属离子和多环芳烃(PAHs)污染物极易引发人体疾病,造成癌症的产生。因此急需发展高效、快速的方法对重金属离子和PAHs进行检测。随着人们对纳米材料的深入研究,具有独特光学和光电化学性质的二维硫属半导体纳米材料被广泛地应用于环境污染物的分析与检测。其中,光电化学(PEC)以可见光作为激发源,光电流作为检测信号。制备的PEC传感器由于具有背景信号较低、响应快速、灵敏度高等优点,广泛地应用于生物、医药、环境检测等领域。因此,本文深入研究二维硫属半导体纳米材料,构建新型量子点荧光探针和PEC传感器,应用于重金属离子Fe~(3+)以及PAHs污染物苯并[a]芘(BaP)的高灵敏检测。1、增强水热法合成MoS_2 QDs及其Fe~(3+)的高效荧光检测通过一个简单的增强水热法合成了二硫化钼量子点(MoS_2 QDs),通过高分辨透射电子显微镜(HRTEM)进行表征,发现MoS_2 QDs的尺寸较小且均一。制备的MoS_2 QDs具有很好的水分散性和优异的荧光性质。当Fe~(3+)存在时,由于静电力作用,Fe~(3+)与MoS_2 QDs连接。Fe~(3+)引起MoS_2 QDs的光激发电子转移与MoS_2 QDs的聚集导致了荧光淬灭的产生,由此构建一个新型的量子点荧光探针用于检测Fe~(3+)。在5-250μmol·L~(-1)的浓度范围内,荧光淬灭率与Fe~(3+)的浓度线性相关,最低检测限为1.66μmol·L~(-1)。当浓度范围为250-600μmol·L~(-1)时,荧光淬灭率与Fe~(3+)浓度的对数线性相关。实际自来水样品中加标回收法Fe~(3+)检测的结果表明,构建的MoS_2 QDs荧光探针具有良好的平均加标回收率(95.1-100.6%)和相对标准偏差(0.05-0.14%)。满足了世界卫生组织(WHO)规定的饮用水中Fe~(3+)含量0.3 mg·L~(-1)(约5.4μmol·L~(-1))的检测标准。2、少层WS_2 NSs与β-CD-MoS_2 QDs复合物光电化学传感器的构建及BaP的超灵敏检测采用正丁基锂插层剥离的方法制备少层二硫化钨纳米片(WS_2 NSs)。WS_2NSs与β-环糊精(β-CD)修饰的β-CD-MoS_2 QDs通过氨基与羟基之间的氢键进行复合。在ITO电极上进行组装,β-CD-MoS_2 QDs与WS_2 NSs之间的能级匹配及协同的光电效果,减小了光生电子与空穴的复合,增强了光电流信号。当BaP存在时,由于β-CD与BaP之间的主客体相互作用关系使BaP与复合物中的β-CD-MoS_2 QDs结合,阻碍了电子迁移至ITO电极上,造成了光电流信号的减弱,从而实现了对BaP的痕量检测。在1-20 nmol·L~(-1)的浓度范围内,光电流信号的变化率与BaP的浓度线性相关,最低检测限为0.33 nmol·L~(-1)。成功地构建了一种新型高灵敏度、高选择性的PEC传感器用于检测多环芳烃类污染物BaP。图[37]表[7]参[155](本文来源于《安徽理工大学》期刊2019-06-11)
周和根,金华,郭辉瑞,林晶,章永凡[2](2019)在《黄铜矿型铜基硫属半导体材料的电子结构和光学性质》一文中研究指出采用基于赝势平面波基组的密度泛函理论方法,对具有黄铜矿结构的6种Cu XY2(X=Ga,In; Y=S,Se,Te)晶体的构型、电子结构、线性及二阶非线性光学性质进行了研究.结果表明,6种Cu XY2均为直接带隙半导体,具有相似的能带结构.当X原子相同时,随着Y原子按S→Se→Te依次改变时,体系的静态介电常数、静态折射率和静态倍频系数(d36)依次递增.在占据带中,位于价带顶附近的能带对体系倍频效应影响最为显着,该系列化合物的能带主要成分为Cu的3d轨道和Y原子价层p轨道;对于空能带,对倍频系数影响较大的是以X原子价层p轨道为主要成分的能带. 6种晶体中,Cu In Se2晶体具有较高的光电导率并对太阳光具有较好的吸收性能.综合考虑体系的双折射率和倍频效应等因素,Cu Ga S2和Cu Ga Se22种晶体在二阶非线性光学领域具有潜在的应用价值.(本文来源于《高等学校化学学报》期刊2019年03期)
顾文红[3](2018)在《硫属半导体敏化的纳米复合材料制备及其生物传感应用》一文中研究指出纳米半导体材料因其独特的光学、光电催化及光电转换等特性,受到广泛的研究和应用。本论文以TiO_2纳米材料的开发和改性为重点,结合纳米材料技术与光电化学检测技术,选用适配体做识别元件,对细胞色素C展开分析检测。主要研究内容如下:(1)CdS/CuInS_2/Au/TiO_2纳米管阵列的制备及其光电性能研究。我们首先利用热分解合成法合成了单分散的光谱可调谐的CuInS_2量子点,在可见光区具有很好的吸收性能。然后以阳极氧化法制备的TiO_2纳米管阵列为基底,先后通过脉冲电沉积法、浸泡法及连续离子层吸附与反应技术分别沉积Au纳米颗粒、CuInS_2量子点和CdS量子点,成功制备出了CdS/CuInS_2/Au/TiO_2纳米管阵列。实验结果表明颗粒尺寸为4.1 nm的CuInS_2量子点对TiO_2纳米管的敏化效果最好。进一步在敏化剂负载量的优化实验中,光电测试结果表明Au纳米颗粒最佳的脉冲循环次数为30,材料浸泡CuInS_2量子点最佳浸泡天数为5天,沉积CdS量子点最佳SILAR层数为7层。在优化的实验条件下,CdS(7)/CuInS_2(5)/Au(30)/TiO_2纳米管阵列的光电流为2.33 mA/cm~2,是纯TiO_2纳米管光电流的19倍。实验证明CdS(7)/CuInS_2(5)/Au(30)/TiO_2纳米管阵列具有优良的光电性能及光稳定性。(2)CdS/CuInS_2/Au/TiO_2光电化学适配体传感器检测细胞色素C。本章我们以具有良好光电化学活性的CdS(7)/CuInS_2(5)/Au(30)/TiO_2复合电极作为传感器基底,对其修饰上5'端带巯基的细胞色素C特异性适配体,构建一种无标记的光电化学适配体传感器用于检测细胞色素C。当细胞色素C存在时,适配体能与其发生高亲和和高特异性结合,形成适配体-细胞色素C复合物。由于该复合物具有空间位阻效应,能阻碍载流子的传输,导致体系光电流下降。从而通过测量体系光电流强度的前后变化,实现对细胞色素C的定量检测。实验结果表明,该传感器在5 pM-100 nM浓度范围内对细胞色素C有较好的线性响应,且具有良好的选择性和稳定性。(本文来源于《湖南大学》期刊2018-05-01)
崔家斌[4](2017)在《重掺杂等离子体硫属半导体纳米晶的调控合成、性能研究及应用》一文中研究指出局部表面等离子共振纳米晶独特的性能备受关注,已被成功应用于能源、催化及生物医学等领域。目前报道的等离子体纳米晶共振吸收峰主要位于紫外-可见光区,因此发展廉价、稳定、吸收宽的重掺杂近红外等离子体共振结纳米晶具有重要的理论与应用价值,将显着提高太阳能光催化、近红外光热成像与光热治疗效率。研究进展如下:1.发展了一种制备具有宽光谱近红外吸收的Cu_7S_4纳米晶的新方法,在理论模拟基础上,发现利用单颗粒纳米晶的自组装,从单颗粒、纳米棒到超晶格,其近红外(1500 nm)光热转换效率显着提高。以单一前躯体为原料,通过溶剂热技术,成功制备了具有高光热转换效率的Cu_7S_4纳米晶,其吸收光谱宽,近红外等离子体共振吸收峰位于1500 nm。理论计算发现,组装后的Cu_7S_4纳米晶的光热转换效率显着提高。在同样光照刺激下,单颗粒、组装棒状以及超晶格Cu_7S_4的近红外光热转换效率分别为48.62%、56.32%和65.7%。通过表面亲水性功能化修饰,纳米超晶格可成功用于肿瘤的光热治疗。2.发展了一种高效宽光谱、近红外等离子共振Cu_7S_4@Pd异质结纳米催化剂,可有效吸收太阳光的近红外光,提高太阳能光催化转化效率。在前期Cu_7S_4纳米晶制备基础上,发展了原位生长贵金属制备Cu_7S_4@Pd、Cu_7S_4@Pt、Cu_7S_4@Au、Cu_7S_4@Ag等异质结纳米晶的通用方法。借助Cu_7S_4纳米晶的宽光谱近红外局域表面等离子体共振吸收,将热空穴传给贵金属Pd,显着增强了光催化效果,成功用于铃木耦合、苯甲醇的选择性氧化和硝基苯的还原。在1500 nm激光(0.45 W/cm~2)照射下,Cu_7S_4@Pd异质结催化活性相比传统的加热反应提高了 3.3 -4.3倍。即使在光功率密度仅为40 mW/cm~2时的太阳光照射下,相关催化反应在2小时内的转化率也达到80%。该催化剂具有良好的稳定性,可多次循环使用。3.发展了单层MoS_2修饰的Cu_(1.75)S-Au光电复合纳米催化剂(Cu_(1.75)S-Au@S-MoS_2 ),成功用于等离子体共振光辅助电催化析氢(HER)。通过局域表面等离子体共振,在650nm光照下(1.0W/cm~2),其电催化析氢(HER)特性较无光照时提高了 29.5倍。在电流密度为200 mA/cm~2下的过电位仅为182.8 mV,其塔菲尔斜率为39 mV/dec,并具有很好的稳定性。结果表明,该异质纳米晶的优异催化性能主要源于来其良好的等离子体共振吸收,高效的电荷分离以及单层MoS_2所暴露的丰富活性位点。其宽的近红外等离子体共振吸收特别适合太阳能的高效转化利用。(本文来源于《北京化工大学》期刊2017-05-21)
汪乐余[5](2016)在《硫属半导体异质结纳米晶的可控制备与光电催化应用》一文中研究指出高效光电催化异质节纳米晶在可再生清洁能源的转化与利用中备受关注。课题组发展了一套简便的制备方法,成功制备了高光热转化效率的近红外等离子体Cu_7S_4纳米晶~[1]。以此为载体,合成了高效光催化活性的Cu_7S_4@Pd异质结~[2]和高电催化活性的Cu_7S_4@Mo S_2环状的异质节~[3]纳米骨架结构。在太阳光照射下,Cu_7S_4@Pd对碳-碳偶联、硝基苯的还原、苯甲醇的氧化等反应具有良好的催化效果,2小时内,转换率接近100%。而Cu_7S_4@MoS_2纳米晶具有良好的析氢能力,在0.5 M H_2SO_4中,当电流密度为10 mA/cm~2和200 mA/cm~2时,其过电位分别为133mV与206mV。(本文来源于《中国化学会第30届学术年会摘要集-第叁十六分会:纳米材料合成与组装》期刊2016-07-01)
陈桂焕[6](2015)在《Bi、Sb基硫属半导体纳米结构的设计合成及其在光探测器中的应用》一文中研究指出锑、铋基硫属化合物是典型的窄带隙半导体材料,基于尺寸效应其纳米结构可显示出与块材明显不同的性质。其中,b2S3、Bi2S3和Sb2Se3纳米结构因其具有良好的光电性能,将在新一代光电子器件的构建和潜在应用中发挥重要作用。我们首次控制制备出厚度最低可达2.2nm厚的超薄Bi2S3纳米片和直径低于20nm的超细Sb2Se3纳米线,并利用简单滴涂方法将其组装成高性能柔性光探测器。同时,还拓展了SbSI微米棒和Sb2Se3超长纳米线的合成途径,并首次研究了单根SbSI微米棒的光探测性能和Sb2Se3超长纳米线的光热响应性能,拓展了该类材料的性能和应用范围。本论文的主要研究内容概括如下:1.发展了一种新的溶剂热合成方法第一次成功制备了厚度最低达2.2nm的超薄Bi2S3纳米片。为了研究这种类似石墨烯的超薄纳米片的光电特性,我们利用所制备的Bi2S3超薄纳米片在柔性塑料薄片基底上利用简单滴涂方法形成的片-片组装结构,以Au做电极组装了柔性光探测器。测试发现,该器件对405-780nm波段的光都有非常好的响应性能。通过计算,所组装的Bi2S3超薄纳米片光探测器的响应度可达4.4AW-1,探测率达1011Jones,并且具有非常快的响应速度,其光电流上升时间约20μs,下降时间为350μs。器件所表现的光探测性能优于商业Si探测器和很多其它二维纳米材料光探测器,另外一系列详细的测试证明该器件具有非常好的机械稳定性。进一步研究发现,Bi2S3超薄纳米片超高的结晶度、特殊的器件结构和表面吸附作用是器件实现较高光探测性能的重要因素。2.发展了一个简单的以有机金属源为反应前驱源的溶剂热合成方法成功的制备了直径为10-20nm长度达30μm的超细Sb2Se3纳米线。以叁苯基锑和二苄基二硒为前驱源,以油胺和PVP为表面活性剂,以无水乙醇为溶剂,通过调节反应温度在200℃反应16h得到了超细Sb2Se3纳米线。另外,我们利用所合成的超细Sb2Se3纳米线首次以PET和普通打印纸为基底,以Cu/Au为电极组装了Sb2Se3纳米线柔性光探测器。测试表明,所组装的柔性光探测器均具有卓越的光电响应性能和良好的机械稳定性。Sb2Se3纳米线柔性光探测器能很好地满足柔性光电器件在实际应用中对低成本、可移动性和机械稳定性的要求。3.发展了一种快速、温和的水热合成方法,利用盐酸调节溶液的酸度,在140℃反应4h成功地制备出SbSI微米棒状晶体。该制备方法成本低、效率高,可适合SbSI晶体的大规模工业化生产。通过改变盐酸浓度调节溶液酸度可控制制备出不同形貌和尺寸大小的SbSI晶体。同时,基于所合成的SbSI单根微米棒状晶体,以Si02/Si为基底用ITO做电极首次组装了SbSI光探测器。通过系列测试发现,该器件具有显着的光电响应性能。其光电流和暗电流的比值可以高达727并且光电流的上升时间和下降时间都在0.3s之内。并且计算得到SbSI光探测器的探测能力(D*)和噪声等效功率分别为2.3×108Jones1.7×10-10W/Hz1/2。4.在油胺溶剂中,利用叁苯基锑和二苄基二硒反应32h合成了超长Sb2Se3纳米线。并对有机前体的反应机制和Sb2Se3纳米线的生长过程以及各相异生长特征做了详细的研究。研究发现,Sb2Se3固有的原子结构特征是形成其纳米线形貌的主要原因,但油胺溶剂在纳米线直径的控制方面起着不可忽视的作用。在油胺溶剂中,Sb2Se3纳米线长度随反应时间的增加而增长,在这个过程中纳米线的直径几乎没有改变。对其光电性能的测试,证明超长Sb2Se3纳米线光探测器具有优越的光响应性能,响应时间达到了0.14s。另外,我们首次对Sb2Se3纳米线的光热响应进行了研究。发现,Sb2Se3纳米线在320-390nm和400-450nm光下均具有明显的光热响应而且相同质量的Sb2Se3纳米线的光热响应比其块材高出两倍多。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2015-05-01)
童希[7](2014)在《硫属半导体纳米材料制备及环境分析中的应用》一文中研究指出现代经济高速发展,与此同时,环境污染也成了21世纪一大亟待解决的难题。持久性有机污染物(POPs)正是其中一类危害较大的致污染物,因为这类物质具有难以降解、高毒性、持久性、并易于生物体内富集等特性。本论文以POPs的去除及快速筛查为目标,同时以发展新型的多功能复合纳米功能材料用于生物传感为研究的重点,开展了以二氧化钛纳米管(TiO2NTs)为基础的新型复合纳米多功能材料应用于POPs去除和免疫分析等领域的研究工作。复合纳米材料对POPs的光电催化消除作用为POPs的锁定和消除提供了新思路;尽管目前经典的色谱和色谱-质谱联用分析技术可以对POPs进行定量分析,但这些经典的的分析手段需要使用贵重的仪器,还需要进行大量复杂的样品前处理工作,使得这些检测手段无法进行大量实际样品的实时分析测定。所以,发展针对环境实际样品中的痕量POPs的方便、快速分析诊断技术具有重要意义。电致发光分析法具备高灵敏度性、背景信号小和操作简单等优点,被公认为是极具应用前景的新型分析技术。另外免疫检测手段的特异性强、前处理步骤简化、分析容量大、检测成本低等优点是常规分析方法无法比拟的。这些特点使得电致发光分析法和免疫分析技术都非常适合用于复杂体系中痕量组分的分析测定。基于以上所述,本论文主要做了以下叁个方面的研究:(1)CuInSe2-TiO2NTs制备及光电性能研究:通过合成在可见光区有强吸收的CuInSe2的叁元材料,再把CuInSe2在可见光有强吸收的性能同TiO2NTs优异的的光电转换性能结合,弥补了TiO2NTs对可见光利用率低的缺陷。同未作任何修饰的TiO2NTs相较,CuInSe2-TiO2NTs复合材料的光电流密度显着增强。得益于复合材料的光电流强度的增强,CuInSe2-TiO2NTs材料展现了优越的催化性能。本文在不加外压、可见光的条件下降解甲基橙、2,4-D对复合材料的光催化性能进行了评估,发现复合材料表现出很强的光催化降解效果。(2)核壳型CdTe/CdS-TiO2NTs电致发光TBC免疫传感器构建与应用:在本章中一种新型的阴极电致发光材料被首次开发—核壳结构的CdTe/CdS量子点修饰TiO2NTs。在CdTe量子点外包裹CdS的厚壳,解决了电致发光中CdTe量子点一直存在着的稳定性较差、发光强度不够高等问题,从而通过CdTe/CdS和过硫酸钾的电子转移反应获得高强度稳定的电致发光信号。接着以CdTe/CdS-TiO2NTs为基底电极结合TBC单克隆抗体构建ECL免疫传感器用来检测TBC。当TBC单克隆抗体和待测样品中的TBC进行特异性结合形成免疫复合物后,传感器的ECL信号强度因阻抗的增加而降低,测定的线性范围为10pM-50nM,检测限为4pM。我们用这种新型的ECL免疫传感器测定浏阳河附近的水样和土样中的TBC,实验结果与叁重四级杆液质联用仪测定的结果一致,证明了该方法是可行的,可用于复杂体系中痕量的TBC的检测并能获得可靠的结果。(3)CdS量子点荧光探针-酶联免疫分析平台构建与应用:本章用碱性磷酸酶催化硫代磷酸盐分解为硫化氢,在硝酸镉的存在下,生成CdS量子点;生成的CdS量子点产生的荧光发射光谱的强度和碱性磷酸酶以及底物的含量成一定比例关系。同时用经典的碱性磷酸酶酶联免疫传感器做对比试验,发现CdS量子点荧光探针-免疫传感器比传统的基于比色法的酶联免疫传感器的灵敏度高很多,证明了本章中提出的新型的酶催化量子点免疫传感器在分析测定方面有很大优势。(本文来源于《湖南大学》期刊2014-05-23)
焦杰[8](2013)在《硫属半导体的制备及在太阳能电池上的应用》一文中研究指出在当今化石燃料日渐枯竭的前提下,可再生清洁能源的开发和利用已经成为了当今人类的一个共同话题,太阳能电池也应运而生。在各种太阳能电池中,各类敏化太阳能电池由于其光电转化性能好,价格低廉,制作方法简单等优点脱颖而出。在纳米晶敏化类太阳能电池的各部分中,敏化剂的优化可以提高光电转化效率,对电极的开发可以在高效的前提下降低电池成本。为了推进纳米晶敏化太阳能电池的大规模工业化生产进程,本文从敏化剂的角度对纳米晶敏化太阳能电池进行了研究,并简单尝试了低成本对电极的研究。本论文中包括的工作如下:1、在第二章,我们首次在无保护的空气环境下通过简单低廉的水相反应合成亚稳态的纤维锌矿CuInS_2纳米晶颗粒。我们通过XRD,XPS,EDS,TEM等测试手段对合成的纳米晶颗粒的结构,元素组成以及微观形貌进行了表征。并且通过UV-vis光谱,表面光电压以及I-V曲线测试合成的样品的光电性能。其中,从UV-vis吸收光谱中可以看出在可见光以及近红外范围内,纤维锌矿CuInS_2纳米晶的吸收强度要比相同条件下测试的黄铜矿结构CuInS_2纳米晶的吸收强度要高。通过吸收带边长波外推法我们推算了纤维锌矿CuInS_2纳米晶颗粒的禁带宽度约为1.47eV,符合作为太阳能电池吸收材料的最佳禁带宽度。在可见光范围内良好的表面光电压以及I-V曲线性质同样可以证明我们合成的纤维锌矿CuInS_2纳米晶颗粒在光伏领域的潜在利用价值。因此,我们在无任何保护措施的空气环境中利用短链小分子MAA作为包裹剂,最终在水溶液中合成了无有机大分子基团,光电性质良好的亚稳态纤维锌矿CuInS_2纳米晶。并且简单的操作以及低廉的成本也增加了本章工作在太阳能电池方面的潜在应用价值。2、在第叁章,我们主要将前一章中水相合成的两种不同结构的CuInS_2纳米晶作为研究对象,并通过滴涂的方法在导电玻璃基底上制成CuInS_2薄膜,并分别作为染料敏化太阳能电池的对电极材料。经过XRD分析我们发现后期不同退火温度对CuInS_2纳米晶薄膜晶体结构会有很大影响。通过SEM的测试可以看出滴涂法是可以制得致密度高、平整度较好的薄膜。另外,我们分别将两种结构的CuInS_2纳米晶薄膜作为染料敏化太阳能电池的对电极,并最终测试其光电性能。实验结果发现,两种结构的CuInS_2薄膜与铂电极的光电转换效率几乎相当,表明了作为一种低廉的材料CuInS_2在未来有可能会取代昂贵的铂电极用于敏化电池。3、在第四章,我们用第二章的方法合成CuInS_2纳米晶并结合TiO_2纳米棒阵列光阳极最终组装纳米晶敏化太阳能电池(QDSSC)。我们采用小分子MAA作为包裹剂合成CuInS_2纳米晶对QDSSC中传输电子的性能进行优化。本章还采用了TiO_2纳米棒阵列代替传统常用的TiO_2纳米颗粒薄膜作为光阳极材料,大大提高了导电性和电子传输性。通过实验结果的分析,我们可以很清楚的看到水相合成CuInS_2纳米晶并用于敏化TiO_2纳米棒阵列的方法用于纳米晶敏化太阳能电池是可行的。4、在第五章,我们成功的利用CdS和PbS纳米晶作为共敏化剂来提高纳米晶敏化太阳能电池的光伏性能。与单一纳米晶敏化太阳能电池相比,以CdS/PbS作为共敏化对的纳米晶共敏化太阳能电池的整体光电转化效率等光伏性能有了显着的提高。并且在一个太阳强度(AM1.5,100mW/cm~2)的太阳能模拟器光照下CdS/PbS纳米晶共敏化太阳能电池达到了2.02%的光电转化效率。由于一维TiO_2纳米棒阵列以及FTO/TiO_2/CdS/PbS光电极内的阶梯状能带结构这两者优势的结合,我们得到了具有高的光电转化效率的纳米晶敏化太阳能电池。这些工作同样也证明了CdS/PbS纳米晶对共敏化TiO_2纳米棒阵列在提高纳米晶敏化太阳能电池的光伏性能方面有着很大的潜力。更重要的是我们所提出的CdS/PbS纳米晶对共敏化太阳能电池的生产成本低廉、操作工艺简单,并且最终得到的太阳能电池器件可以得到更好的光伏性能。(本文来源于《河南大学》期刊2013-06-01)
杨洁[9](2013)在《硫属半导体异质结/电纺纤维复合材料的制备与光催化性能研究》一文中研究指出本论文利用高压静电纺丝法制备具有纳微米尺寸、多孔结构、耐光降解性能良好的PVDF-SMA氟电纺纤维毡,以其为载体,用水热合成法制备了硫属半导体异质结/PVDF-SMA电纺纤维复合材料,研究该材料在紫外和可见光下光催化分解水制备氢气的活性和稳定性。主要包括以下3个方面内容:(1)通过水热合成法在PVDF-SMA氟电纺纤维表面负载了分布均匀的SnS-SnS_2/电纺纤维复合材料。运用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、光电子能谱(XPS)、透射电镜(TEM)、紫外-可见漫反射光谱(UV-VIS)和热重(TGA)对复合材料进行了表征。制备的SnS-SnS_2/电纺纤维复合材料的紫外-可见吸收光谱显示,该材料在可见光下有很好的吸收,并且电纺纤维的吸收峰在氙灯模拟太阳光催化水制氢中不影响复合材料的光吸收。利用氙灯模拟可见光进行光催化实验,实验结果表明,SnS-SnS_2/电纺纤维复合材料降解甲基橙残余质量分数为82.9%。在光催化水制氢的过程中,SnS-SnS_2/电纺纤维复合材料相对于粉体催化剂有较高的稳定性和活性,平均每两小时产氢量约为5.95ml。(2)通过水热合成法在PVDF-SMA氟电纺纤维表面成功制备了PbS-ZnS/电纺纤维复合材料。运用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、光电子能谱(XPS)、透射电镜(TEM)、紫外-可见漫反射光谱(UV-VIS)和热重(TGA)对复合材料进行了表征。制备的PbS-ZnS/电纺纤维复合材料的紫外-可见吸收光谱显示,该材料在紫外光下有很好的吸收,并且电纺纤维的吸收峰在汞灯模拟紫外光催化水制氢中不影响复合材料的光吸收。紫外光照下进行光催化实验,结果表明,PbS-ZnS电纺纤维复合材料降解甲基橙残余质量分数为1.23%,相比于P25-TiO_2,PVDF/SMA电纺纤维,PbS-ZnS异质结粉体,降解甲基橙的效率较好。在光催化水制氢的过程中,PbS/ZnS电纺纤维复合材料相对于粉体催化剂有较高的稳定性和活性,平均每两小时产氢量为10.45ml。(3)通过水热合成法在PVDF-SMA氟电纺纤维表面负载了的In_2S_3-TiO_2/电纺纤维复合材料。从SEM图片可看出,TiO_2均匀包裹在纤维表面,然后在TiO_2表面分散负载了针状In_2S_3。运用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、光电子能谱(XPS)、透射电镜(TEM)、紫外-可见漫反射光谱(UV-VIS)和热重(TGA)对复合材料进行了表征。利用氙灯模拟可见光进行光催化实验,In_2S_3-TiO_2/电纺纤维复合材料降解甲基橙残余质量分数为3.23%,在光催化水制氢的过程中,In_2S_3-TiO_2/电纺纤维复合材料相对于粉体催化剂有较高的稳定性和活性,平均每两小时产氢量为15.29ml。(本文来源于《合肥工业大学》期刊2013-04-01)
王猛[10](2012)在《硫属半导体/(PSU/PVDF/SMA)电纺纤维复合光催化材料的制备与光催化》一文中研究指出实验通过静电纺丝技术制备含羧基的(PSU/PVDF/SMA)纤维毡,以其作为载体,水热反应条件制备硫属半导体/(PSU/PVDF/SMA)电纺纤维复合材料,研究了可见光照下降解甲基橙的的效果和稳定性。实验内容主要分为叁个部分:(1)聚砜类和氟类混合树脂可纺性和纺丝工艺的系统研究:对于双酚A型聚砜(PSU)和聚偏氟乙烯(PVDF),当溶剂总量25mL,苯乙烯顺丁烯二酸酐共聚物(SMA)0.5g,临界质量分别为4.5g和0.6g时得到稳定、均一、表面平滑的电纺纤维载体。所选溶剂配比对可纺性及形貌结构也有影响,当采用高沸点和低沸点溶剂配合的混合溶剂时可增强可纺性。(2)PbS-Bi2S3异质结/(PSU/PVDF/SMA)电纺纤维复合材料的制备及性能研究:以碱处理的(PSU/PVDF/SMA)纤维毡为载体,利用纤维中羧基对金属离子的络合能力,水热条件下制备出分布较为均匀,直径1-2μm范围的异质结复合材料。UV-Vis吸收光谱显示其在可见光区内有吸收。降解试验中使用Xe灯为光源,模拟可见光,甲基橙为降解物,评测了材料的光催化活性。结果表明,异质结复合材料对甲基橙有良好的降解效果,降解率为75.77%,高于同等条件下的PbS-Bi_2S_3异质结粉体。异质结复合材料的高光催化有效表面积和吸附-迁移-光降解作用是其高效光催化的关键,重复降解多次仍有较好的稳定性和催化活性。(3)PbS-TiO_2异质结/(PSU/PVDF/SMA)电纺纤维复合材料的制备及性能研究:使用碱处理后的纤维毡为载体,利用纤维中羧基对金属离子的吸附络合作用,水热条件下培养半导体粒子在纤维中成核、增长,制备出分布较为均匀,粒径1-2μm范围的PbS-TiO_2异质结/(PSU/PVDF/SMA)电纺纤维复合材料。UV-Vis吸收光谱显示其在可见光范围有吸收。在Xe灯模拟的可见光下,以甲基橙为降解物,评测复合材料的光催化活性和稳定性。结果表明,复合材料的吸附-迁移-光降解作用和高光催化比表面积使其具有非常显着的降解效果,降解率为86.64%,高于相同条件下的粉体PbS-TiO_2异质结,降解过程重复进行效果仍较稳定。(本文来源于《合肥工业大学》期刊2012-04-01)
硫属半导体论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
采用基于赝势平面波基组的密度泛函理论方法,对具有黄铜矿结构的6种Cu XY2(X=Ga,In; Y=S,Se,Te)晶体的构型、电子结构、线性及二阶非线性光学性质进行了研究.结果表明,6种Cu XY2均为直接带隙半导体,具有相似的能带结构.当X原子相同时,随着Y原子按S→Se→Te依次改变时,体系的静态介电常数、静态折射率和静态倍频系数(d36)依次递增.在占据带中,位于价带顶附近的能带对体系倍频效应影响最为显着,该系列化合物的能带主要成分为Cu的3d轨道和Y原子价层p轨道;对于空能带,对倍频系数影响较大的是以X原子价层p轨道为主要成分的能带. 6种晶体中,Cu In Se2晶体具有较高的光电导率并对太阳光具有较好的吸收性能.综合考虑体系的双折射率和倍频效应等因素,Cu Ga S2和Cu Ga Se22种晶体在二阶非线性光学领域具有潜在的应用价值.
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
硫属半导体论文参考文献
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[3].顾文红.硫属半导体敏化的纳米复合材料制备及其生物传感应用[D].湖南大学.2018
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[10].王猛.硫属半导体/(PSU/PVDF/SMA)电纺纤维复合光催化材料的制备与光催化[D].合肥工业大学.2012