硼和硼氮共掺杂二氧化钛的光电性质研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lan_lang_
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
能源问题与环境问题是目前以至未来较长一段时间影响人类社会发展的重要问题。发展新能源与治理环境已经成为人们迫切需要解决的重大课题,而太阳能光化学成为了解决能源与环境问题的最有前景的解决途径之一。本课题以二氧化钛的改性为出发点,通过钛酸四丁酯直接水解与水热处理两步反应法制备出硼掺杂纳米二氧化钛粉体。发现硼掺杂的引入形成Ti-O-B结构,有利于改善粉体光电性能,并且,随着掺杂含量的增加,粉体的光电性能有所提升。通过XRD、SEM/TEM、XPS、FT-IR以及UV-vis对全系列硼掺杂二氧化钛粉体进行表征与测试。并将硼掺杂二氧化钛粉体组装成染料敏化太阳能电池,优化了光阳极的涂膜厚度。实验结果表明,硼元素掺杂以Ti-O-B键和B-O-B键形式存在,随着掺杂含量的增加,电池的短路光电流增大,开路光电压减小;相对于空白二氧化钛制备的DSSC电池2.00%的转换效率,硼掺杂二氧化钛组装的电池效率普遍提高,最高达2.39%。与此同时采用罗丹明B(RhB)降解反应作为探针反应,测试了硼掺杂二氧化钛粉体的光催化性能,发现硼掺杂可以增强二氧化钛粉体的光催化活性,光催化速率最高达到了空白二氧化钛粉体的2倍。本实验结合文献确认了通过氮掺杂可以窄化二氧化钛粉体带隙宽度,拓展吸收频段(产生可见光吸收带)。且硼元素与氮元素有较好的配伍性,不会产生互相抑制的效果。因此采用实验室自行设计的气相强制掺氮反应仪器对硼掺杂二氧化钛粉体进行气相强制掺氮,制备了硼氮共掺杂二氧化钛粉体。通过多种表征手段表征了硼氮共掺杂粉体的形貌、相组成、吸收光谱以及掺杂含量与状态等。实验结果表明随着反应温度的降低,反应压强(氨气分压)增大,反应时间增长,掺氮含量增加;反之,掺氮含量减小。随着Ti-O-B键形式存在的硼元素含量的增多,掺氮量增加,硼氮共掺杂二氧化钛粉体组装的DSSC电池的光电性能大幅增加,转换效率普遍达到3.00%以上,最高达4.04%。
其他文献
针对中频感应电炉炉龄短长期制约生产的突出问题,分析了作者所在公司多年来生产使用情况,经实践认为,选择合适的炉衬材料、炉衬的打筑、烘烤及使用过程中的及时修补等是提高
本文结合工程实例,对钢筋混凝土高层框架———剪力墙结构中剪力墙轴线和截面尺寸出现多层数、大面积的偏差进行处理,这一采用植筋和喷射混凝土的处理方法在类似工程事故的处
对于会计师事务所而言,国内资本市场都是极其重要的业务领域。很多上市实体,无论其是上市公司、新三板公司、IPO公司还是拟IPO公司等,都具有较强烈的财务操纵动机,直接目的是增加
期刊
二十世纪六十年代以来,上转换发光材料研究有了空前的发展,稀土掺杂上转换发光材料受到研究者的广泛关注。由于稀土掺杂上转换发光材料在三维显示、固态激光器、生物标记和新能
腐败是伴随公共权力而产生的一种社会现象。现代社会条件下,公共领域的腐败问题已经成为经济社会和政治发展的重大威胁,从而为人们所深恶痛绝,反对腐败也成为世界各国治国理
本试验旨在探讨吡咯喹啉醌二钠(PQQ·Na2)对蛋鸡生产性能、鸡蛋胆固醇含量和机体抗氧化能力的影响。选用360只23周龄的京红1号蛋鸡,随机分为5组,即0(对照组)、0.08、0.80、1.
对50℃烘干的中华苦荬菜总黄酮化合物进行了超声提取工艺的研究,在单因素的基础上,通过L9(34)正交实验探讨了乙醇浓度、超声提取时间以及料液比对中华苦荬菜总黄酮得率的影响
于1993年10~11月在一家动物医院,对就诊的23只皮肤病犬,思部刮皮镜检,结果发现了:犬疥螨、大耳痒螨和大蠕彩螨共3种。后2种为本省初次正式报导。对所见螨形态构造特征,作了描述,并介绍了所引起的
近年来,随着陕西有色集团公司产业发展,权属企业新增人员的需求较多,集团公司从业人数总量呈上升趋势。如何做好集团公司对权属各企业定编定员总量控制工作是一项非常重要的
煤层气的开发和利用具有节能和环保双重意义,其利用的难点是经济高效的实现甲烷和氮气的分离。吸附法是目前分离CH4较佳的工艺,而吸附剂的选取是该工艺的核心。本文考察了模