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5%ag掺杂对MNO_(2)纳米棒和海胆微球形貌及其甲苯氧化性能的影响

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环境工程技术学报 2024年第4期14卷 1239-1246页

作者：鲁美娟方汉孙黄华军李丹萍吴玮玲屈小路喻成龙江西农业大学国土资源与环境学院

采用水热法制备了MNO_(2)纳米棒和海胆微球,并原位掺杂5%ag制备了Mn-ag复合氧化物,利用SEM、XRD、BET、Raman等表征技术对其结构进行表征,并考察不同催化剂对甲苯的去除性能。结果表明:(NH_(4))_(2)S_(2)O_(8)的掺入量会对MNO_(2)的形... 详细信息

采用水热法制备了MNO_(2)纳米棒和海胆微球,并原位掺杂5%ag制备了Mn-ag复合氧化物,利用SEM、XRD、BET、Raman等表征技术对其结构进行表征,并考察不同催化剂对甲苯的去除性能。结果表明:(NH_(4))_(2)S_(2)O_(8)的掺入量会对MNO_(2)的形貌产生影响,当其掺入量为2.28 g时,形成MNO_(2)纳米棒,当其掺入量为6.84 g时,形成MNO_(2)海胆微球;MNO_(2)纳米棒掺杂5%的ag后,形貌未发生变化,但当MNO_(2)海胆微球掺杂5%ag时,表面的纳米线较MNO_(2)海胆微球有所增长,且出现了缠绕现象,形成了空心鸟巢状结构;5%ag掺杂后,对MNO_(2)纳米棒和MNO_(2)海胆微球的晶型未产生影响,均为α-MNO_(2),但5%ag-MNO_(2)纳米棒出现了Mn2O_(3)的衍射峰;MNO_(2)海胆微球较MNO_(2)纳米棒的比表面积、孔径和孔容均增大,且ag的掺杂进一步提高了MNO_(2)海胆微球的比表面积、孔径和孔容;MNO_(2)海胆微球比MNO_(2)纳米棒具有更好的甲苯去除性能,且5%ag掺杂后,MNO_(2)海胆微球对甲苯的去除性能达到最好。

关键词： MNO_(2)纳米棒 MNO_(2)海胆微球 ag掺杂形貌影响甲苯去除

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ag掺杂ZnO微纳米结构的制备及发光特性

烟台大学学报（自然科学与工程版） 2024年第2期37卷 207-212页

作者：邓田田田雪孙元平烟台大学物理与电子信息学院山东烟台264005

采用微波水热法在80~140℃的生长温度下合成了一系列银(ag)掺杂的氧化锌(ZnO)样品,掺杂液中ag^(+)质量分数分别为0、0.2%、0.5%和1%,并采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、室温荧光(PL)等方法详细研究了ag的掺杂对ZnO的结构、形貌和光... 详细信息

采用微波水热法在80~140℃的生长温度下合成了一系列银(ag)掺杂的氧化锌(ZnO)样品,掺杂液中ag^(+)质量分数分别为0、0.2%、0.5%和1%,并采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、室温荧光(PL)等方法详细研究了ag的掺杂对ZnO的结构、形貌和光学性能的影响。XRD结果显示,在低温条件下,高浓度ag掺杂的ZnO结晶质量最好,而在高温条件下,纯ZnO的结晶质量优于ag掺杂样品;SEM结果表明,ZnO为空心纳米结构,纯ZnO样品随着温度的升高,样品的形貌由中空的棒状结构逐渐转化为多层的片状结构,而随着ag掺杂浓度的增加,中空的六方柱状结构逐渐解体,样品颗粒减小,这一现象符合介孔形成的基本理论——柯肯达尔效应;PL光谱表明,随着ag掺杂浓度的增大,ZnO的可见光发光强度呈现出先增强后减弱的趋势,能带的带隙则逐渐变窄。ag的掺杂浓度和样品生长温度对于ZnO的结构、形貌和光学性能起了关键性作用。

关键词：微波水热法 ZnO ag掺杂柯肯达尔效应光学性质

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ag掺杂多晶SnSe基热电材料的性能研究

现代技术陶瓷 2024年第1期45卷 177-187页

作者：鲁文彬罗维范宇驰丁奇江莞东华大学材料科学与工程学院上海201620 东华大学功能材料研究中心上海201620

近年来,由于环境污染与能源危机的日益严重,使得国内外学者对可再生能源的研究越发重视,热电材料因其能够实现电与热的直接转换而引起了广泛关注。但热电器件的转换效率较低限制了其实际应用,为了提高其转换效率,大部分研究工作都聚焦... 详细信息

近年来,由于环境污染与能源危机的日益严重,使得国内外学者对可再生能源的研究越发重视,热电材料因其能够实现电与热的直接转换而引起了广泛关注。但热电器件的转换效率较低限制了其实际应用,为了提高其转换效率,大部分研究工作都聚焦于提高热电材料的热电优值(ZT)上。SnSe是目前性能优良的中温热电材料,本文通过水热法和在低于传统烧结温度的条件下成功制备了ag掺杂的多晶agxSn_(1-x)Se(x=0.0025、0.005、0.0075)热电材料。结果表明,ag的掺入明显改善了材料的载流子浓度,同时样品保持了较高的Seebeck系数,使得材料的电学性能显著提高。当x=0.0075时,ag_(0.0075)Sn_(0.9925)Se具有相对较高的ZT值,800K时可达1.2,但是对该样品进行退火处理后ZT值有所降低,800 K时约为0.8。

关键词： SnSe ag掺杂热电材料 ZT值

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ag掺杂In2O3薄膜的制备及其光电性能

吉林大学学报(理学版) 2024年第4期62卷 985-991页

作者：韩梦瑶孙辉周鸥翔齐东丽李同辉沈龙海沈阳理工大学理学院

为研究ag的掺杂浓度对氧化铟薄膜禁带宽度、光开关比及光探测率等光电性能的影响，采用磁控溅射方法在石英（SiO2）衬底上制备不同浓度的ag掺杂氧化铟（In2O3∶ag）薄膜，并利用X射线衍射、 X射线光电子能谱、扫描电子显微镜、紫外-可... 详细信息

为研究ag的掺杂浓度对氧化铟薄膜禁带宽度、光开关比及光探测率等光电性能的影响，采用磁控溅射方法在石英（SiO2）衬底上制备不同浓度的ag掺杂氧化铟（In2O3∶ag）薄膜，并利用X射线衍射、 X射线光电子能谱、扫描电子显微镜、紫外-可见分光光度计分析In2O3∶ag薄膜的晶体结构、元素含量和价态、表面形貌、禁带宽度及光电性能.结果表明：随着ag掺杂浓度的增加，In2O3∶ag薄膜的透过率逐渐降低，禁带宽度由2.47 eV减小至2.08 eV,光探测率和光开关比增大；随着掺杂浓度的增加，光谱响应范围增加.

关键词：氧化铟 ag掺杂磁控溅射禁带宽度光电性能

ag掺杂和CsF后处理对CIGS太阳电池性能影响

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Ag掺杂和CsF后处理对CIGS太阳电池性能影响

作者：王浩河北大学

学位级别：硕士

铜铟镓硒（CIGS）薄膜太阳电池因其具有转换效率高、可柔性化、稳定性好、回收周期短和耐辐射性等特点而被认为是最有前景的光伏发电产品之一。此外,CIGS光伏太阳电池可沉积在多种衬底上,比如玻璃、聚酰亚胺（PI）和金属薄片,使得CIGS... 详细信息

铜铟镓硒（CIGS）薄膜太阳电池因其具有转换效率高、可柔性化、稳定性好、回收周期短和耐辐射性等特点而被认为是最有前景的光伏发电产品之一。此外,CIGS光伏太阳电池可沉积在多种衬底上,比如玻璃、聚酰亚胺（PI）和金属薄片,使得CIGS产品可应用在车辆顶棚、航空航天设备、柔性便携式发电设备以及光伏建筑一体化（BIPV）。最近十年,由于碱金属后处理工艺的引入,使得CIGS太阳电池效率从20%左右迅速提升到23%。最近几年,ag掺杂技术成为另外一种提升CIGS结晶质量和提高CIGS电池性能的方法。近期,瑞典Uppsala大学的Jan Keller等人通过ag掺杂以及Rb F后处理,将CIGS太阳电池效率提升到23.64%,打破了CIGS太阳电池的世界效率。本文采用多源共蒸发法制备CIGS吸收层,研究ag掺杂和CsF后处理对CIGS薄膜和太阳电池性能的影响,主要结果如下:1、通过蒸发ag预制层对CIGS薄膜进行掺杂,研究了ag掺杂对CIGS薄膜表面形貌、晶格结构、结晶质量、元素组份和光伏性能的影响。SEM,AFM测试结果显示,随着ag含量的增加,CIGS薄膜表面出现孔洞和裂缝,形成陷光结构,降低薄膜的反射率,CIGS的结晶质量得到明显改善。XRD测试显示,ag的掺杂使CIGS薄膜中的黄铜矿结构发生变化,CIGS的（112）峰角度随着AAC的增加从26.91°向左偏移到26.68°。然而,过高的ag掺杂可能会导致二次相ag Ga5Se8的产生,对器件性能产生负面影响。XPS和SIMS测试结果显示,ag掺杂导致CIGS薄膜中元素的分布发生变化,降低了In、Ga元素的梯度分布斜率,促进了元素的扩散,改善背接触区域的结晶质量。I-V和EQE测试结果表明,适量的ag掺杂可以显著提高太阳电池器件的性能,改善器件在中长波段的量子效率,在波段较长的范围内量子效率下降,主要是由于光学带隙的变化。然而,过高的ag掺杂会导致器件性能下降,主要原因包括表面质量恶化、界面复合增加等原因。最终,在无额外碱金属添加剂条件下,ag掺杂后CIGS电池效率从11.97%提升到17.44%。2、对AAC=0和AAC=0.13的CIGS太阳电池进行器件物理分析,C-V测试结果显示,在AAC=0和0.13时的CIGS薄膜中,载流子浓度相近,但AAC=0.13样品的耗尽区宽度和内建电势有所增加,这有利于载流子有效分离,提高开路电压和器件性能。PL和TRPL测试结果表明,ag掺杂使得CIGS薄膜中的载流子寿命增加。导纳谱测试结果显示,ag掺杂改变了CIGS薄膜的缺陷分布,钝化了深能级缺陷,提高了器件性能,浅能级缺陷位置改变,浅能级缺陷态密度增加。UPS测试结果显示,ag掺杂降低了CIGS薄膜的价带最大值,这可能与浅能级缺陷的增加有关,对器件性能产生影响。Suns-VOC测试结果表明,ag掺杂降低了CIGS太阳电池的体复合,略微提升了空间电荷区的界面复合,整体改善了器件性能。不同温度下的I-V测试结果显示,ag掺杂有效降低了CIGS太阳电池的背接触势垒,促进了载流子的分离,提升了器件性能。3、对AAC=0.13的ACIGS薄膜进行不同厚度CsF后处理实验。SEM和EDS测试结果显示,CsF后处理后,Cs离子可以沿着CIGS表面的孔洞和裂缝扩散至ACIGS内部,CsF处理对ACIGS表面形貌和结晶质量无明显影响。XPS、XRD等测试结果显示,CsF处理后,在ACIGS表面生成宽带隙的Cs In Se2化合物。该化合物促使吸收层表面价带下移,造成吸收层表面空穴势垒增加,减少CIGS/Cd S的界面复合,但是超量的CsF会使得器件性能恶化。最终在CsF厚度为16 nm时取得了优异的器件性能,器件的VOC=714.58 m V,JSC=34.65 m A/cm2,FF=81.96%,PCE=20.29%。

关键词：铜铟镓硒太阳电池 ag掺杂缺陷钝化 CsF后处理

ag掺杂n型Bi_(2)Te_(2.7)Se_(0.3)的层间相互作用增强和室温热电性能改善

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中国科学:材料科学(英文版) 2023年第9期66卷 3651-3658页

作者：李龙魏平杨毛俊朱婉婷聂晓蕾赵文俞张清杰 State Key Laboratory of Advanced Technology for Materials Synthesis and Processing Wuhan University of TechnologyWuhan 430070China

采用Cu或ag掺杂是提高n型Bi2Te3基合金热电性能的有效途径但Cu或ag的掺杂行为仍不明确,其背后的作用机理还需要进一步证实本文对ag掺杂n型Bi_(2)Te_(2.7)Se_(0.3)多晶热电材料的结构和输运性质进行了研究.拉曼和X射线光电子能谱分析表明... 详细信息

采用Cu或ag掺杂是提高n型Bi2Te3基合金热电性能的有效途径但Cu或ag的掺杂行为仍不明确,其背后的作用机理还需要进一步证实本文对ag掺杂n型Bi_(2)Te_(2.7)Se_(0.3)多晶热电材料的结构和输运性质进行了研究.拉曼和X射线光电子能谱分析表明,ag离子位于间隙位置,并向邻近的Te(Se)转移电子.ag与Te(Se)成键导致层间相互作用增强,载流子迁移率升高.由于ag–Te(Se)成键,Bi_(2)Te_(2.7)Se_(0.3)多晶的本征Te(Se)空位形成得到缓解,进而逐渐将载流子浓度调节到较低水平,因此Bi_(2)Te_(2.7)Se_(0.3)的室温热电性能得到显著改善.与单一Bi_(2)Te_(2.7)Se_(0.3)相比,最优ag掺杂Bi_(2)Te_(2.7)Se_(0.3)材料的室温热电优值ZT和制冷性能分别提高近60%和75%.

关键词：热电性能制冷性能 ag掺杂 X射线光电子能谱分析载流子迁移率热电材料热电优值载流子浓度

ag掺杂ZnO纳米材料的制备及光催化降解罗丹明B的研究

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功能材料 2023年第8期54卷 8172-8176,8191页

作者：李娜胡凤哲金馥玉林师范学院化学与食品科学学院广西玉林537000 玉林师范学院招生就业处广西玉林537000 大连华信理化检测中心有限公司辽宁大连116600

以C_(4)H_(6)O_(4)Zn•2H_(2)O为原料,通过水热法制备了ag掺杂ZnO纳米材料,利用XRD、SEM、FT-IR、PL光谱及光催化性能测试等研究了ag掺杂摩尔质量对ZnO纳米材料结构和光催化性能的影响。结果表明,水热法制备出的ag掺杂ZnO纳米材料具有六... 详细信息

以C_(4)H_(6)O_(4)Zn•2H_(2)O为原料,通过水热法制备了ag掺杂ZnO纳米材料,利用XRD、SEM、FT-IR、PL光谱及光催化性能测试等研究了ag掺杂摩尔质量对ZnO纳米材料结构和光催化性能的影响。结果表明,水热法制备出的ag掺杂ZnO纳米材料具有六方纤锌矿结构,结晶度较高,ag掺杂没有改变ZnO纳米材料的晶格结构,外观形貌为不规则的球状,适量的ag掺杂后ZnO纳米材料的颗粒形貌有转变为规则球形的趋势,颗粒尺寸在260-480 nm之间。随着ag掺杂比例的增多,ZnO纳米材料的光致发光强度先降低后增大,ag掺杂摩尔比3%的ZnO纳米材料的发光强度最低。以罗丹明B(RhB)为降解对象,在180 min时,ag掺杂摩尔比3%的ZnO纳米材料对RhB的降解率达到了最大值93.05%,相比纯ZnO提高了64.22%。在重复使用5次后,ZnO纳米材料在180 min对RhB的降解率为81.22%,保持率高达87.29%,具有较高的重复使用性能。

关键词： ag掺杂 ZnO 纳米材料晶格结构光催化罗丹明B

ag掺杂对La_(2/3)A_(1/3)MnO_3(A=Ca、Sr、Ba)材料电学性能的影响

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无机材料学报 2013年第12期28卷 1307-1312页

作者：刘翔晏益志陈清明张辉曹明刚张少春昆明理工大学材料科学与工程学院昆明650093

采用化学共沉淀法制备了La2/3A1/3MnO3:agx(A=Ca、Sr、Ba,LAMO:agx,x=0、0.1、0.2、0.3、0.4 mol%)多晶复合材料。XRD结果表明实验制备了纯相LAMO:agx样品,ag+离子A位替代致使LCaMO:agx和LSrMO:agx晶格常数和晶胞体积发生微小膨胀,LBaMO:agx晶格常数和晶胞体积发生微小收缩;R-T测试结果表明LCaMO:agx的电阻温度系数(Temperature Coefficient of Resistance,TCR)数值在x=0.4、Tk=271.3 K(Tk为TCR位于最大值时对应的温度数值)时具有最大值为28%/K。SEM分析结果表明,随着ag掺杂量增加,LCaMO晶粒尺寸增大,晶粒均匀性和规则性得以改善,晶化质量得到提高。通过ag微观掺杂机制对LAMO复合材料的TCR数值增强进行了分析讨论。

关键词： La2/3 A1/3 MnO3 ag掺杂电阻温度系数金属绝缘转变温度

ag掺杂氧化锌纳米材料的制备及高压相变拉曼光谱研究

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光谱学与光谱分析 2021年第2期41卷 484-488页

作者：王世霞胡天意杨梦上海理工大学理学院上海200093

宽禁带直接带隙半导体材料氧化锌(ZnO),具有优异的光电性能、机械性能和化学特性。ZnO材料的结构对其性能影响较大,元素掺杂可改变ZnO晶体结构和带隙宽度,是提升ZnO材料性能的有效手段,当前常用ag掺杂ZnO即为提高光催化反应效率。高压... 详细信息

宽禁带直接带隙半导体材料氧化锌(ZnO),具有优异的光电性能、机械性能和化学特性。ZnO材料的结构对其性能影响较大,元素掺杂可改变ZnO晶体结构和带隙宽度,是提升ZnO材料性能的有效手段,当前常用ag掺杂ZnO即为提高光催化反应效率。高压独立于温度、成分,是调控材料结构组织性能的重要手段,是产生新材料、发现新调控原理的重要因素。该研究通过对比纯ZnO晶体和ag掺杂ZnO晶体的高压相变行为,揭示了元素掺杂对ZnO纳米晶体材料结构性能的影响。研究首先采用水热法辅助制备纯ZnO纳米微球和ag掺杂ZnO纳米微球(1∶150ag/ZnO),表征结果显示水热法合成的纯ZnO和1∶150ag/ZnO均为六角纤锌矿晶体结构,形貌均为几十纳米尺寸小颗粒堆积形成的微球,ZnO晶格常数随着ag离子掺杂而变大,ag掺杂导致ZnO晶格膨胀。随后应用金刚石压腔结合原位拉曼光谱技术测定了纯ZnO和ag掺杂ZnO的高压结构相变行为。相比于纯ZnO拉曼峰,ag掺杂ZnO的E2(high)振动模式439 cm^-1拉曼峰峰宽变窄,并呈现向低频方向移动的趋势,与无定形ZnO谱峰相近,表明ag+取代Zn^2+影响了Zn—O键,同时也影响了ZnO晶格结构的长程有序性。随体系压力增大,表征六角纤锌矿结构ZnO的拉曼特征峰439 cm^-1出现瞬间弱化和宽化。压力增大至9.0 GPa时,纤锌矿结构ZnO拉曼特征峰439 cm^-1消失,585 cm-1处出现新峰,ZnO晶体发生由六角纤锌矿向岩盐矿的结构转变。压力继续增大至11.5 GPa,新的拉曼峰显著增强,峰形变窄,同时向高波数方向移动,相变完成,岩盐矿结构ZnO性能稳定。1∶150 ag/ZnO从六角纤锌矿结构到立方岩盐结构的相变压力为7.2 GPa,低于纯ZnO。相变压力降低表明晶体结构稳定性下降,可能的原因在于掺杂ag导致ZnO晶格膨胀,晶体结构松弛,两相相对体积变化增加,从而导致相变势垒降低,使样品在较低压力下发生相变。纳米材料的高压研究揭示了元素掺杂对材料结构稳定性的影响,是纳米材料调控原理的潜在研究手段。

关键词： ZnO纳米材料合成 ag掺杂高压结构相变拉曼光谱