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用于高功率交流白光发光二极管的半透明Gd AGG:Ce-SiO_(2)玻璃陶瓷的制备、结构和发光性能

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硅酸盐学报 2024年第10期52卷 3291-3300页

作者：徐祖盛张瑞覃贤壮桂林理工大学材料科学与工程学院广西桂林541004 有色金属及材料加工新技术教育部重点实验室广西光电材料与器件重点实验室广西桂林541004

透明玻璃陶瓷荧光转换材料是高功率固态照明技术领域的研究热点。以非晶SiO_(2)纳米粉体和Gd_(2.94)Al_(2)Ga3O_(12):0.06Ce^(3+)(GdAGG:Ce)荧光粉为原料,采用低温共烧工艺制备了半透明GdAGG:Ce-SiO_(2)玻璃陶瓷。结果表明:GdAGG:Ce荧... 详细信息

透明玻璃陶瓷荧光转换材料是高功率固态照明技术领域的研究热点。以非晶SiO_(2)纳米粉体和Gd_(2.94)Al_(2)Ga3O_(12):0.06Ce^(3+)(GdAGG:Ce)荧光粉为原料,采用低温共烧工艺制备了半透明GdAGG:Ce-SiO_(2)玻璃陶瓷。结果表明:GdAGG:Ce荧光粉颗粒未受到明显破坏,均匀分散于SiO_(2)玻璃基体中;玻璃陶瓷保留了GdAGG:Ce荧光粉的发光性能,在450 nm激发下呈现峰值位于536 nm的宽发射带,量子效率约为63%,且荧光热猝灭效应不显著;停止激发后,玻璃陶瓷呈现明亮的黄绿色余辉,余辉强度衰减到初始强度80%时的寿命约为27 ms;将玻璃陶瓷与450 nm蓝光芯片或激光器耦合,所得白光发光二极管器件在150 mA直流电驱动下的光效为81.7 lm/W、色温为5 805 K、显色指数为70.8,在交流电驱动下的闪烁指数降低为68.9%,所得白光激光器件的光效为132.6 lm/W、色温为6 528 K、显色指数为70.6;因此,GdAGG:Ce-SiO_(2)玻璃陶瓷是一种优良的交流白光发光二极管用荧光转换材料。

关键词：玻璃陶瓷低温共烧法发光性能交流白光发光二极管

聚乙烯亚胺包覆氧化锌电子传输材料的制备及其对有机光伏电池空气和紫外稳定性的增强效应

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发光学报 2024年第7期45卷 1145-1155页

作者：宋海涛王宇杨建胜张小科王忠强王华杨永珍魏昌庭闫翎鹏太原理工大学新材料界面科学与工程教育部重点实验室山西太原030024 太原理工大学材料科学与工程学院山西太原030024 南京理工大学材料科学与工程学院新型显示材料与器件工信部重点实验室江苏南京210094

活性层与电极之间的界面层材料对有机太阳能电池(OSCs)至关重要,它直接影响器件的性能和稳定运行。作为一种广泛应用的电子传输材料,氧化锌(ZnO)纳米颗粒(NPs)较高的表面缺陷态易在表面吸附水氧,严重影响OSCs的效率和稳定性。因此,本文... 详细信息

活性层与电极之间的界面层材料对有机太阳能电池(OSCs)至关重要,它直接影响器件的性能和稳定运行。作为一种广泛应用的电子传输材料,氧化锌(ZnO)纳米颗粒(NPs)较高的表面缺陷态易在表面吸附水氧,严重影响OSCs的效率和稳定性。因此,本文设计了一种既能钝化表面缺陷又能调节能级的聚乙烯亚胺(PEI)包覆ZnO NPs的协同策略,采用水热法成功合成了ZnO@PEI NPs,并将其作为电子传输层(ETL)应用于基于PM6∶BO-4Cl∶PC61BM的OSCs中。结果表明,使用ZnO@PEINPs作为ETL制备的光伏器件的光电转换效率(PCE)略有下降,但由于包覆的PEI钝化了ZnO表面缺陷,ZnO@PEI NPs器件展现出更好的空气和紫外稳定性。本研究提出了一个构建多功能、高稳定性ETL的有效策略,为实现高稳定OSCs提供了一条适用的新途径。

关键词：有机太阳能电池电子传输层氧化锌纳米颗粒聚乙烯亚胺空气稳定性紫外稳定性

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大尺寸有机分子晶体的生长及光电应用

化学进展 2024年第2期36卷 204-223页

作者：崔靖愉姜辉李荣金朱伟钢天津大学有机集成电路教育部重点实验室、天津市分子光电科学重点实验室理学院化学系天津300072 天津大学材料科学与工程学院天津300072

有机分子晶体通过非共价相互作用结合在一起,具有三维长程有序、热力学稳定、缺陷密度低等特点,在有机场效应晶体管、X射线成像、非线性光学、光波导、柔性可穿戴器件和激光器等领域有广阔的应用前景。以往的研究主要是基于有机块状晶... 详细信息

有机分子晶体通过非共价相互作用结合在一起,具有三维长程有序、热力学稳定、缺陷密度低等特点,在有机场效应晶体管、X射线成像、非线性光学、光波导、柔性可穿戴器件和激光器等领域有广阔的应用前景。以往的研究主要是基于有机块状晶体或小尺寸的有机微/纳米晶体,对大尺寸的有机分子晶体研究较少,而实际应用场景往往需要大尺寸的有机分子晶体,如晶体管阵列及电路需要英寸级晶体膜,X射线成像和非线性光学变频需要厘米级晶体。然而,获得高质量大尺寸的有机分子晶体极具挑战,国内外尚未有关于大尺寸有机分子晶体生长与光电性能研究的总结和综述。本文首先介绍了分子晶体的生长机理和生长方法,然后介绍了大尺寸有机分子晶体的材料,接着总结了大尺寸有机分子晶体在长余辉发光、非线性光学、X射线成像、快中子探测、场效应晶体管、光电探测器等光电方面的应用,最后讨论了这一领域存在的挑战并对未来发展进行了展望。

关键词：分子晶体大尺寸光电子学场效应晶体管

CuO掺杂(Ba,Ca)(Ti,Sn)O_(3)陶瓷的结构与压电性能

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无机材料学报 2024年第10期39卷 1100-1106页

作者：彭萍谭礼涛福建理工大学材料科学与工程学院福州350108

(Ba,Ca)(Ti,Sn)O_(3)(BCTS)压电陶瓷具有优异的压电性能,在压电传感器、换能器领域表现出巨大的应用潜力。其烧结温度非常高(通常在1450℃以上),导致其在实际应用中受到限制。为了降低烧结温度,本研究以(Ba_(0.95)Ca_(0.05))(Ti_(0.90)S... 详细信息

(Ba,Ca)(Ti,Sn)O_(3)(BCTS)压电陶瓷具有优异的压电性能,在压电传感器、换能器领域表现出巨大的应用潜力。其烧结温度非常高(通常在1450℃以上),导致其在实际应用中受到限制。为了降低烧结温度,本研究以(Ba_(0.95)Ca_(0.05))(Ti_(0.90)Sn_(0.10))O_(3)为基体,选择CuO作为烧结助剂,通过传统固相烧结法制备BCTS-xCuO压电陶瓷,系统研究CuO含量对BCTS陶瓷的烧结温度、结构及介电、压电性能的影响规律。研究发现,加入CuO后,陶瓷主相为钙钛矿结构,存在少量杂相,可能是Ba_(2)TiO_(4)和Ba_(2)Cu_(3)O_(5.9)。CuO掺杂能有效将陶瓷的烧结温度从1480℃降低至1360℃,提高压电陶瓷的相对致密度,增大陶瓷的平均晶粒尺寸。当x=0.03时,陶瓷获得最高相对致密度(98.7%)和最大平均晶粒尺寸(22.5μm),同时获得最优异的电学性能:压电系数d_(33)=573 pC/N,机电耦合系数k_(p)=36%,相对介电常数ε_(r)=9467,介电损耗tanδ=0.021。与其他低温烧结的BaTiO_(3)基陶瓷相比,x=0.03陶瓷组分在低烧结温度下具有更高的d33,表现出优异的综合性能。本研究结果表明,CuO掺杂可有效降低BCTS陶瓷的烧结温度,提高压电性能,为其在压电器件领域的应用提供指导。

关键词：无铅压电陶瓷压电性能低温烧结

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海洋大气环境下镁合金腐蚀行为研究进展

稀有金属材料与工程 2024年第4期53卷 1170-1180页

作者：周慧敏黄须强孔令菲陈建鑫高飞刘绍红陈民芳张晋铁镝东北大学材料科学与工程学院辽宁沈阳110819 天津理工大学材料科学与工程学院天津300384 大连交通大学连续挤压教育部工程研究中心辽宁大连116028

本文综合研究了海洋大气环境下镁合金腐蚀行为的研究进展,比较分析了各种因素对腐蚀行为的影响,对当前研究进展进行总结并对未来研究方向进行展望。在海洋大气环境下,表面薄电解质溶液膜的包覆是镁合金发生电化学腐蚀的主要原因,且多发... 详细信息

本文综合研究了海洋大气环境下镁合金腐蚀行为的研究进展,比较分析了各种因素对腐蚀行为的影响,对当前研究进展进行总结并对未来研究方向进行展望。在海洋大气环境下,表面薄电解质溶液膜的包覆是镁合金发生电化学腐蚀的主要原因,且多发生局部腐蚀。相比于内陆大气环境,海洋大气中含有较多无机盐气溶胶颗粒,导致点蚀成为主要的局部腐蚀形式。相对湿度的升高会导致薄电解质膜厚度增加,进而加速整体腐蚀速率。随气温上升,镁合金的大气腐蚀速率线性增加,而空气中的CO_(2)可以抑制NaCl对镁合金的侵蚀。该领域未来需更多关注具体使役环境下合金的腐蚀机理,以及各种环境因素对腐蚀行为的协同作用机制,以指导海洋用镁合金材料的设计和制备。

关键词：镁合金海洋环境腐蚀大气腐蚀局部腐蚀

石墨烯气凝胶复合材料在电化学储能中的应用研究进展

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复合材料学报 2024年第4期41卷 1694-1711页

作者：惠晨柯闫翎鹏杨未鹏崔晋超杨永珍苏庆梅杜高辉刘旭光许并社太原理工大学新材料界面科学与工程教育部重点实验室太原030024 陕西科技大学材料原子•分子材料研究所西安710021 太原理工大学材料科学与工程学院太原030024 山西浙大新材料与化工研究院太原030032

石墨烯气凝胶作为一种内部互连的三维框架体,在微观和宏观尺度上具有突出的维度特性,成为各种零维、一维、二维和三维材料的理想宿主。其高导电性、高比表面积及高结构稳定性等特点令石墨烯气凝胶在储能领域得到了广泛的应用,特别是在... 详细信息

石墨烯气凝胶作为一种内部互连的三维框架体,在微观和宏观尺度上具有突出的维度特性,成为各种零维、一维、二维和三维材料的理想宿主。其高导电性、高比表面积及高结构稳定性等特点令石墨烯气凝胶在储能领域得到了广泛的应用,特别是在高比容量金属离子电池负极和超级电容器电极等领域。首先,本文对石墨烯前体及气凝胶的处理策略进行整理,介绍当前不同处理方式对石墨烯前体及气凝胶成型影响。其次,根据储能机制的不同,介绍石墨烯气凝胶复合材料在主流储能器件中的改性应用及性能表现。最后,对电化学储能用石墨烯气凝胶复合材料的研究进展进行总结,指出当前存在的挑战并展望未来的研究方向。

关键词：石墨烯气凝胶储能材料复合材料储能应用电化学

ZnSe基蓝光量子点的中间壳层结构调控及其发光性能研究

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人工晶体学报 2024年第7期53卷 1160-1169页

作者：伍仕停余春燕方佳庆徐阳翟光美太原理工大学新材料界面科学与工程教育部重点实验室太原030024 太原理工大学材料科学与工程学院太原030024

ZnSe作为一种不含重金属的宽带隙量子点(QDs),近年来在蓝光量子点及其发光二极管器件领域受到广泛关注。然而,ZnSe基核壳结构蓝光量子点的核壳界面处通常存在较大的晶格失配,易于形成缺陷态捕获载流子,从而影响其光学性能。本文通过将... 详细信息

ZnSe作为一种不含重金属的宽带隙量子点(QDs),近年来在蓝光量子点及其发光二极管器件领域受到广泛关注。然而,ZnSe基核壳结构蓝光量子点的核壳界面处通常存在较大的晶格失配,易于形成缺陷态捕获载流子,从而影响其光学性能。本文通过将均质的单层ZnSeS合金层替换为具有组分渐变结构的ZnSeS合金层,合成了具有径向方向Se/S浓度渐变梯度的ZnSeS合金中间壳层的ZnSeTe/ZnSe/ZnSeS/ZnS量子点,并利用X射线衍射谱、稳态光致发光光谱、时间分辨发光光谱、透射电镜和电致发光测试等表征手段研究了不同合金中间壳层对量子点结构、形貌和光学性能的影响。结果表明,所合成的具有组分梯度ZnSeS壳层的量子点的发射波长均为深蓝色(444.5 nm),发射线宽窄(材料制备的发光二极管器件的最大外量子效率为1.8%,最高亮度为750 cd/m^(2)。本研究提出的量子点合成方案和结构优化策略有助于促进高质量无毒蓝光ZnSe基核/壳量子点的发展。

关键词：无毒蓝光量子点核/壳结构梯度合金壳 ZnSe 量子点发光二极管发光性能

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钙钛矿基近红外光电探测器

化学进展 2024年第2期36卷 187-203页

作者：高雯欢丁济可马全兴苏郁清宋宏伟陈聪河北工业大学材料科学与工程学院省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室天津300130 吉林大学电子科学与工程学院集成光电子国家重点实验室长春130012

近年来,具有ABX3晶体结构的金属卤化物钙钛矿材料因其可调带隙、高吸收系数、长载流子传输距离等光电学特性而在光电探测领域表现出良好应用前景,尤其是基于纯Sn或者Sn/Pb混合阳离子制备的杂化钙钛矿在760~1050 nm范围的近红外光电响应... 详细信息

近年来,具有ABX3晶体结构的金属卤化物钙钛矿材料因其可调带隙、高吸收系数、长载流子传输距离等光电学特性而在光电探测领域表现出良好应用前景,尤其是基于纯Sn或者Sn/Pb混合阳离子制备的杂化钙钛矿在760~1050 nm范围的近红外光电响应性能非常优异,展现出高灵敏度、低暗电流和高探测率等多方面优势。为进一步拓宽钙钛矿的近红外以及红外响应波长范围,研究人员探索了将有机材料、晶体硅/锗、Ⅲ-Ⅴ族化合物、Ⅳ-Ⅵ族化合物、上转换荧光材料等作为互补光吸收层与钙钛矿结合制备异质结来构筑出宽谱响应的近红外光电探测器。基于以上研究,本文总结了当前拓宽钙钛矿光电探测器的光谱范围的有效途径。同时,对钙钛矿材料的近红外光电探测器的未来发展前景作出了展望。

关键词：光学器件钙钛矿近红外光电探测器窄带隙材料

CQDs-PPy/NPG电极材料的制备及其性能研究

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太原理工大学学报 2024年

作者：陈源煜田强辉张佳丽章海霞侯莹太原理工大学材料科学与工程学院新材料界面科学与工程教育部重点实验室

本研究采用电沉积法制备了碳量子点（CQDs）和聚吡咯（PPy）的纳米多孔金（NPG）电极。制备的CQDs-PPy/NPG由于NPG衬底的大比面积，CQDs提供的活性位点和PPy优异的电子导电性等因素的综合作用，表现出优异的化学性能。基于这些协同效应... 详细信息

本研究采用电沉积法制备了碳量子点（CQDs）和聚吡咯（PPy）的纳米多孔金（NPG）电极。制备的CQDs-PPy/NPG由于NPG衬底的大比面积，CQDs提供的活性位点和PPy优异的电子导电性等因素的综合作用，表现出优异的化学性能。基于这些协同效应，CQDs-PPy/NPG电极在电流密度为1 A g-1时的比电容为792 F g-1，当循环次数增加到5000次时保持90.5%的比电容。本研究成功探索了碳量子点（CQDs）与聚吡咯（PPy）的结合，制备了超级电容器电极材料，为先进储能器件的发展提供了重要的实验依据和理论参考。

关键词：碳量子点聚吡咯纳米多孔金循环稳定性超级电容器