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纳米结构金属氧化物电子传输层研究进展

太阳能学报 2024年第4期45卷 36-42页

作者：靳迦惠杨鑫炫范琳杨丽丽杨景海王奉友吉林师范大学功能材料物理与化学教育部重点实验室长春130103

总结纳米结构金属氧化物在钙钛矿太阳电池中的应用进展,详细介绍纳米结构金属氧化物(包括二氧化钛、氧化锌和二氧化锡等)作为电子传输材料的实例。此外,对纳米结构金属氧化物电子传输层进行掺杂和界面修饰等方面的研究进展加4个介绍。最... 详细信息

总结纳米结构金属氧化物在钙钛矿太阳电池中的应用进展,详细介绍纳米结构金属氧化物(包括二氧化钛、氧化锌和二氧化锡等)作为电子传输材料的实例。此外,对纳米结构金属氧化物电子传输层进行掺杂和界面修饰等方面的研究进展加4个介绍。最后,对该类电子传输层的未来发展前景进行展望。

关键词：钙钛矿太阳电池光吸收形貌纳米结构电子传输层

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秸秆燃烧气溶胶的气象反馈及其棕碳吸光效应

中国环境科学 2024年第3期44卷 1212-1224页

作者：王璐瑶张磊安兴琴王格慧中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081 中国气象科学研究院气象影响与风险研究中心北京100081 中国气象局大气化学重点开放实验室北京100081 华东师范大学地理科学学院上海200062

本文利用WRF-Chem模式模拟研究了2013年6月华北地区秸秆燃烧排放气溶胶的气象效应,并对秸秆燃烧产生的吸收性有机气溶胶(即棕碳或BrC)的光吸收效应进行分析.设置4组敏感性试验,通过与AERONET观测结果对比分析了BrC对光吸收的影响.结果表... 详细信息

本文利用WRF-Chem模式模拟研究了2013年6月华北地区秸秆燃烧排放气溶胶的气象效应,并对秸秆燃烧产生的吸收性有机气溶胶(即棕碳或BrC)的光吸收效应进行分析.设置4组敏感性试验,通过与AERONET观测结果对比分析了BrC对光吸收的影响.结果表明:模式较好再现了研究时段内各变量变化;在不考虑BrC吸收的情况下,秸秆燃烧产生的气溶胶在主要的农业产区造成地表短波辐射的减弱,月平均值减弱约12.42W/m2,且造成近地面降温而2km以上高空增温,其中近地面温度降幅为0.12~3.64℃,致使边界层趋于稳定,垂直扩散能力减弱;气压整体升高,正变压中心与火点密集区域重合.同时,秸秆燃烧引发近地面较强的风辐散,抑制海洋高湿气团向秸秆燃烧区域的水平输送.在考虑BrC的吸收作用后,光学参数的模拟效果得到了一定提升,AAOD模拟值与观测值的拟合线性斜率由0.47升至0.53,AOD斜率值由0.19升至0.21.生物质燃烧排放BrC对气溶胶消光的影响显著,如AAOD与AOD均出现不同程度的上升.

关键词：生物质燃烧 BrC 光吸收 WRF-Chem模式华北地区

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不同层数石墨烯的光热显微成像

物理化学学报 2024年第5期40卷 56-59页

作者：都安邦王源璠魏志弘张东旭李理杨炜青孙千璐赵丽丽徐伟高田玉玺南京大学化学化工学院介观化学教育部重点实验室江苏省机动车排放控制重点实验室

二维层状材料(石墨烯、二维过渡金属硫族化合物等)因具有独特的物理性质,引起了研究学者们的广泛关注,极大促进了化学、材料科学和凝聚态物理学的发展。开发能够探究层状材料中层数依赖的光学、电学、力学和热学特性的新技术一直是二维... 详细信息

二维层状材料(石墨烯、二维过渡金属硫族化合物等)因具有独特的物理性质,引起了研究学者们的广泛关注,极大促进了化学、材料科学和凝聚态物理学的发展。开发能够探究层状材料中层数依赖的光学、电学、力学和热学特性的新技术一直是二维材料领域最活跃的研究方向之一。光热显微镜利用光激发后非辐射跃迁产生的热效应,可实现在单个颗粒或单分子水平上成像与检测,并实时捕捉微观尺度热弛豫和热传输过程。本文对比研究了石墨烯薄片在不同光热介质(空气、甘油)中随厚度变化的光热特性,发现了在两种介质中光热信号强度与样品厚度之间均存在非线性依赖关系。相比于空气介质,甘油介质中光热信号强度具有更高的对比度,且随着厚度增加表现出非单调变化。该研究提供了不同介质环境中不同层数石墨烯光吸收和热弛豫特征的细节信息,相关研究结论将为层状材料及其异质结的热学性质研究提供依据。

关键词：石墨烯光热显微成像层数依赖光吸收非辐射弛豫

Cu掺杂对Au_(11)(dppf)_(4)Cl_(2)纳米团簇结构和光学性质的影响

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无机化学学报 2024年第7期40卷 1254-1260页

作者：周鹏蔡潇马清祥刘旭宁夏大学化学化工学院银川750021 南京大学化学化工学院南京210023

通过一锅还原法成功制备了合金纳米团簇Au_(11-x)Cu_(x)(dppf)_(4)Cl_(2)(x=1、2;dppf=1,1'-双(二苯基膦)二茂铁)。晶体结构解析表明,合金团簇具有与Au_(11)(dppf)_(4)Cl_(2)类似的几何结构,如含有缺陷二十面体金属内核,不同之处在于Cu... 详细信息

通过一锅还原法成功制备了合金纳米团簇Au_(11-x)Cu_(x)(dppf)_(4)Cl_(2)(x=1、2;dppf=1,1'-双(二苯基膦)二茂铁)。晶体结构解析表明,合金团簇具有与Au_(11)(dppf)_(4)Cl_(2)类似的几何结构,如含有缺陷二十面体金属内核,不同之处在于Cu原子取代了与Cl配位的Au原子。因此,Au_(11-x)Cu_(x)(dppf)_(4)Cl_(2)可视为Cu对Au_(11)(dppf)_(4)Cl_(2)模板团簇的掺杂。Cu原子的引入并未改变模板团簇Au_(11)(dppf)_(4)Cl_(2)的框架结构,但有效调控了电子结构,进而使其光吸收发生红移。

关键词：纳米团簇金属掺杂结构光吸收

基于等离子体的新型光催化剂的合成及应用进展

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化学通报 2024年第4期87卷 436-440页

作者：周勇曾颖敏秦雨柏安江章家立华东交通大学材料科学与工程学院南昌330000

近年来,等离子体光催化剂由于其优异的光吸收和光催化性能,被研究者们认为是解决能源紧缺和环境污染问题的最理想候选者之一。本文从其催化机理进行探讨,按照催化剂的组成将等离子体光催化剂分类。最后对等离子体光催化剂在环境污染和... 详细信息

近年来,等离子体光催化剂由于其优异的光吸收和光催化性能,被研究者们认为是解决能源紧缺和环境污染问题的最理想候选者之一。本文从其催化机理进行探讨,按照催化剂的组成将等离子体光催化剂分类。最后对等离子体光催化剂在环境污染和能源等领域的应用进行综述,并对其未来发展方向提出了展望。

关键词：环境污染等离子体光催化剂光吸收贵金属

Al掺杂对β-GaO薄膜光学性质的影响研究

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人工晶体学报 2024年

作者：钟琼丽王绪马奎杨发顺 1.贵州大学电子科学系 2.贵州省微纳电子与软件技术重点实验室 3.半导体功率器件可靠性教育部工程研究中心贵州大学电子科学系贵州省微纳电子与软件技术重点实验室半导体功率器件可靠性教育部工程研究中心

近年来，半导体器件向着高散热性、高击穿场强和低能耗的方向发展，因此超宽禁带半导体材料β-Ga2O3具有广阔的应用前景，而有效的掺杂是实现β-Ga2O3器件的基础。实验采用磁控溅射法制备Ga2O3/Al/Ga2O3/Al/Ga2O3复合结构，经高温退火... 详细信息

近年来，半导体器件向着高散热性、高击穿场强和低能耗的方向发展，因此超宽禁带半导体材料β-Ga2O3具有广阔的应用前景，而有效的掺杂是实现β-Ga2O3器件的基础。实验采用磁控溅射法制备Ga2O3/Al/Ga2O3/Al/Ga2O3复合结构，经高温退火使Al原子热扩散进入薄膜中，形成Al掺杂的β-Ga2O3薄膜。采用激光区熔法使薄膜区域熔化再结晶，进一步提升掺杂质量。对Al掺杂的β-Ga2O3薄膜的晶体性质、杂质含量及光学性质进行了测试表征。结果表明：Al掺杂不改变β-Ga2O3薄膜的晶体结构；随着Al层溅射时间延长，掺杂含量逐渐增加；当Al溅射时间为5和10 s时，薄膜紫外吸收率分别为40%和50%；随着Al溅射时间的增加，Al掺杂的β-Ga2O3薄膜紫外区域光吸收率逐渐增强，Al溅射时间为5 min时，β-Ga2O3薄膜的光吸收率接近90%；低浓度的Al掺杂会导致β-Ga2O3薄膜的禁带宽度变窄。

关键词： β-Ga O 薄膜 Al掺杂磁控溅射 Ga O /Al/Ga O /Al/Ga O 复合结构光吸收光学带隙

单原子Pt负载在锐钛矿(001)表面的电光学特性研究

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原子与分子物理学报 2024年 49-56页

作者：靳帆赵志超运城学院应用化学系运城学院科研产业部

基于第一性原理的多体格林函数理论方法,系统探究了锐钛矿TiO2（001）表面负载Pt单原子催化剂的电子结构和光学性质,考虑Pt在完美表面和缺陷表面（O空位）两种基底上的负载.结果发现,Pt会在TiO2禁带中间、价带和导带边缘引入新能级,但... 详细信息

基于第一性原理的多体格林函数理论方法,系统探究了锐钛矿TiO2（001）表面负载Pt单原子催化剂的电子结构和光学性质,考虑Pt在完美表面和缺陷表面（O空位）两种基底上的负载.结果发现,Pt会在TiO2禁带中间、价带和导带边缘引入新能级,但不同基底负载的Pt单原子催化剂存在不同的带隙特性.Pt的负载会引起体系光学吸收红移,增大光学吸收范围,延伸光吸收至可见光甚至是红外区域,提升可见光活化的可能性,同时改善体系的激子束缚能,有利于空穴与电子有效分离,这可能是Pt负载后光催化性能提升的原因之一.然而,若在可见光或低能量紫外光激发后,分离的电子与空穴没有及时参与反应,体系衰变回最低激发态,此时极大的激子束缚能可能会加速电子与空穴重组,不利于表面催化反应的进行.负载在O空位的催化剂最低激发态的激子束缚能比完美表面小,重组速率慢.计算结果能够为理解单原子催化剂结构-性能关系提供一些见解.

关键词：二氧化钛 Pt单原子催化剂多体格林函数理论电子结构光吸收

基于碳纳米管和聚二甲基硅氧烷的光声换能器研究

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生物医学工程研究 2024年第3期 238-245页

作者：王甲琼赵攀云李梦雨赵树林蒋文帅任武赵宗亚于毅范晓峰新乡医学院医学工程学院青岛农业大学网络信息管理处新乡医学院河南省神经信息分析与药物智能设计国际联合实验室新乡医学院河南省神经传感与控制工程技术研究中心

为探究激光参数、光声转换层厚度对光声换能器输出声压的影响，本研究通过COMSOL仿真软件建立了光声换能器的物理模型。首先，基于聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane, PDMS)和碳纳米管(carbon nanotube, CNT)分别建立CNT、CNT-PDMS... 详细信息

为探究激光参数、光声转换层厚度对光声换能器输出声压的影响，本研究通过COMSOL仿真软件建立了光声换能器的物理模型。首先，基于聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane, PDMS)和碳纳米管(carbon nanotube, CNT)分别建立CNT、CNT-PDMS转换层模型；其次，改变激光脉冲持续时间和转换层厚度，对转换层输出声压进行测量；最后，对激光脉冲持续时间和转换层厚度所引起换能器输出声压强度的改变进行分析。结果表明，当CNT和CNT-PDMS转换层的厚度均为200μm、激光脉冲持续时间分别在10～30 ns和50 ns左右时，换能器能输出较高声压强度的超声波。仿真结果对光声换能器的研究有一定的指导意义。

关键词：复合薄膜光声效应有限元模拟光吸收热膨胀激光能量密度

层数可调的稀土Er掺杂二硫化钼的制备与光学性质的研究

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材料科学 2024年第6期14卷 837-842页

作者：狄雪天津理工大学理学院天津市量子光学与智能光学重点实验室天津

我们通过化学气相沉积(CVD)法在硅衬底上制备稀土元素掺铒(Er)的二硫化钼(MoS2),并且通过调控温度,保温时间等,可成功对稀土掺杂的二硫化钼的层数进行调控。研究了Er-MoS2的表面形貌、晶体结构和光学特性。结果表明,在室温下,不同层的... 详细信息

我们通过化学气相沉积(CVD)法在硅衬底上制备稀土元素掺铒(Er)的二硫化钼(MoS2),并且通过调控温度,保温时间等,可成功对稀土掺杂的二硫化钼的层数进行调控。研究了Er-MoS2的表面形貌、晶体结构和光学特性。结果表明,在室温下,不同层的掺铒二硫化钼在可见光范围内都表现出较强的光吸收和光致发光,其强度大约是未掺杂的10倍。结果表明,稀土Er掺杂二硫化钼可以显著提高其光电特性,可用于制备高效的发光和光电器件。

关键词：二硫化钼薄膜 Er掺杂化学气相沉积光电特性光吸收光致发光