一、Cu掺杂对氧化锡纳米晶结构、形貌及其光学性能的影响(论文文献综述)
仇乐乐[1](2021)在《铜和锌配合物改性的钙钛矿光伏器件制备及性能研究》文中进行了进一步梳理基于有机铅卤钙钛矿材料构筑的光伏器件,由于制备工艺简单和效率高的优势,经过短短十几年的发展,已经成为最具潜力的太阳能电池之一。目前,工艺成熟的钙钛矿太阳能电池(PSCs)的器件结构主要包括电子和空穴传输层、钙钛矿光吸收层以及金属电极。其中应用最为普遍的空穴传输材料为SpiroOMeTAD,但是其自身的电学性能较差,无法满足高性能器件对于载流子提取和传输的要求。沉积平整致密结晶性良好的钙钛矿薄膜已经较为容易,但是膜层内部仍然存在较多的缺陷。通过添加剂工程可以实现对空穴传输层和钙钛矿层的性能调控,不仅有利于进一步提升器件光电转化效率,还可以改善器件长期稳定性。因此,本论文通过设计与合成铜和锌金属有机配合物,利用这种材料易于合成、化学组分可调、活性位点多的优势,改善PSCs的功能层,从而提升器件整体性能。通过碘化亚铜和含氮杂环有机配体可以构筑结构和功能多样的金属有机配合物,经过筛选获得一例与钙钛矿和Spiro-OMeTAD能级匹配的一价铜基配合物。研究发现,铜配合物超分子框架中的含氮杂环可以与Li-TFSI之间产生相互作用,促进锂盐在空穴传输层中的分散。由于添加剂良好的分散性和铜配合物与Spiro-OMeTAD分子间的电子交互,使改性后的空穴传输层呈现出较少缺陷的薄膜形貌和提升的电学性能。基于该铜配合物修饰的空穴传输层,成功构筑了性能更为优异的PSCs,电池最高效率达到了18.47%,高于空白器件的16.52%。通过测试分析表明性能的提升主要来自于快速的空穴提取和传输以及界面处载流子复合行为的抑制。基于该铜配合物修饰的空穴传输层水接触角明显增大,使用该添加剂改性的电池在空气环境下(25℃,RH~30%)经过720h的老化,依然可以保持85%以上的初始效率。通过改变金属盐的使用比例,与配位灵活的含有氮杂环和羧基的有机配体反应获得两例配位模式不同的二价铜基配合物,用于研究化学p掺杂SpiroOMeTAD的机理和影响因素。研究表明固体添加剂氧化Spiro-OMeTAD需要LiTFSI的参与,用于加速固液界面间的反应进程,稳定氧化态Spiro-OMeTAD产物,在一定范围内氧化程度与Li-TFSI和铜基配合物的浓度呈线性变化的关系。使用铜配合物做添加剂可以实现惰性氛围下对Spiro-OMeTAD的稳定可控氧化,有效提升空穴传输层的电学性能。铜配合物掺杂的空穴传输层性能优异并且可以对钙钛矿薄膜表面未配位的铅离子实现钝化,构筑的器件最高光电转化效率达到了20.97%,高于空气中氧化的参比器件(19.88%)。铜配合物掺杂的空穴传输层疏水性更强,缓解了老化过程中空穴传输薄膜形貌的恶化和钙钛矿层的分解,使得电池在空气环境下(25℃,RH~20%-40%)经过720 h的老化,依然可以保持初始效率的84%。通过设计与合成一种结构新颖的锌基配合物,探索对三元混合阳离子型钙钛矿薄膜的缺陷钝化和对器件稳定性的影响。研究表明锌配合物具有二维层状结构和众多裸露的活性位点,可以与钙钛矿晶粒之间通过配位键和氢键产生强的相互作用,使其紧密包裹在碘化铅封端的晶粒表面,充当新的封端层,不仅可以钝化表面的缺陷,还有利于增强钙钛矿的结构稳定性。此外,主要分布于钙钛矿晶界处的二维锌配合物有助于锚定相邻的钙钛矿晶粒,消除了可能存在于薄膜中的孔隙和裂缝。锌配合物修饰的钙钛矿膜层缺陷态密度更低、薄膜形貌规整、光电子性能更为优异,基于该薄膜制备的PSCs光电转化效率达到了21.28%,高于空白器件的19.59%。二维锌配合物修饰的钙钛矿结构更稳定,疏水性更优,因此构筑的器件具有更好的湿度稳定性和热稳定性。储存在周围环境下(25℃,RH~40%)老化1000 h,电池仍然可以保持81%的初始效率。在85℃氮气氛围下老化750 h之后,电池可以保持接近90%的初始效率。
黄韬[2](2020)在《纳米硫化铜的制备及其近红外阻隔性能的研究》文中研究说明透明隔热涂料是一种在保持高可见光透过率的同时又能起到隔热效果的功能材料。因其对建筑节能具有重要意义而受到广泛关注。传统使用的透明隔热材料氧化锡锑、氧化铟锡等,存在着阻隔范围有限、制备条件苛刻等问题。硫化铜作为一种p型半导体,原料来源广泛、性质稳定,对近红外光有强烈的吸收,有望代替传统的材料在透明隔热涂料领域发挥作用。本文分别通过水热法及溶剂热法制备了纳米硫化铜材料,对材料的组成、形貌等做了表征,并对材料的近红外阻隔性能做了测试,主要工作包括以下几个方面:(1)以L-半胱氨酸与硫脲为复合硫源,采用水热法制备了纳米硫化铜,研究了反应物中不同铜硫比、不同反应温度及反应时间下所得硫化铜的近红外阻隔性能。实验发现铜硫比的降低、反应温度的升高、反应时间的延长均会使产物物相由富铜相向贫铜相转变,且产物中的Cu+与Cu2+的比例降低,硫化铜的自掺杂程度加深,近红外阻隔性能增强。当反应温度为140℃,反应时间为4 h,反应物铜硫比为1:2时,硫化铜薄膜的近红外阻隔率为58%,延长反应时间至8 h,阻隔率增加至65%,而降低温度至120℃或升高铜硫比至2:1时,近红外阻隔率则分别降至40.1%及27%。(2)以正己烷为溶剂、十六烷基胺为形貌控制剂,采用溶剂热法制备了纳米硫化铜,在此基础上使用镓离子与铟离子进行掺杂。测试结果表明,适量的掺杂能够使硫化铜的空位浓度增加,近红外阻隔能力增强。当镓、铟离子的掺杂量为2%时,薄膜的近红外阻隔性能达到最佳,阻隔率由未掺杂时的47%分别提高至72.4%与68.1%。继续增加掺杂量将会降低薄膜的近红外阻隔率。(3)在溶剂热法制备的纳米硫化铜的基础上,引入改性的纳米氧化锡锑(ATO)与其复合,结果表明ATO的引入能够有效地解决纳米硫化铜对于1500nm以上红外光阻隔性能不足的问题,当ATO添加量与Cu S质量比为10:1时,2000nm处的透过率由未添加时的70.4%降低为6.8%,整体近红外阻隔率由47%增加至83.2%,但同时可见光透过率也有明显下降。
李鑫[3](2020)在《锡基负极材料在钠离子电池中的储能机制和电化学性能研究》文中研究说明钠离子电池作为潜在的新一代大规模储能器件,受到了科学研究者的广泛关注。而目前用于锂离子电池的商业化负极材料石墨却几乎不具备储钠性能。因此探索新型的具有优异性能的负极材料用于钠离子电池具有十分重要的意义。在各种各样的负极材料中,锡基材料因为具有理论比容量高,成本低,储量丰富和平均反应电势低等优点成为了最有潜力的负极材料之一。在各种锡基材料中,氧化锡和硫化锡因毒性相对较低,制备条件相对容易,得到了研究人员的广泛关注。但是在储钠过程中氧化锡和硫化锡负极材料会发生较大的体积膨胀,而且其自身导电性也较差,这些都限制了氧化锡/硫化锡负极材料在钠离子电池中的实际应用。为了解决上述问题,制备出具有长循环稳定性、高倍率性能、低成本的氧化锡/硫化锡钠离子电池负极材料具有重要意义。因此,本文在设计材料微观结构,探究新型储能机理和改善材料制备工艺等方面展开研究,具体研究内容如下:1.为了改善二氧化锡作为钠离子电池负极材料的循环稳定性,使用水热法和高温处理法相结合成功制备了具有多级结构的二氧化锡纳米颗粒/碳复合材料,即多孔碳球@二氧化锡纳米颗粒@纳米碳层复合材料(PCS@Sn O2@C)。该复合材料表现出了优异的循环稳定性,即在50 m A g-1电流密度条件下,循环80周后,其可逆比容量仍可保持在326 m Ah g-1。在1600 m A g-1的大电流密度条件下,循环550周,其容量保持率可以保持在99.1%。通过研究PCS@Sn O2@C复合材料微观结构在充放电前后的变化并分析该复合材料的储钠机理,阐明了这种独特的微观结构设计对电极材料电化学性能的影响,即多孔碳球和纳米碳层的协同作用有效地抑制了二氧化锡活性物质的体积膨胀,从而实现了电极材料的结构稳定性,有效地改善了二氧化锡作为钠离子电池负极材料的循环性能。2.为了改善二氧化锡作为钠离子电池负极材料的倍率性质,探索改善电极材料电荷传输的新机理,通过一步水热法制备出具有异质结结构和较大比表面积的二氧化锡/四氧化三钴/石墨烯复合材料(GSC)。该复合材料展现出了优异的电化学性能,即在0.1 A g-1电流密度条件下,循环80周后,其可逆比容量仍可保持在461 m Ah g-1。在1 A g-1的大电流密度条件下,循环500周,其可逆比容量仍可保持在241 m Ah g-1。通过对多种表征手段结果和多种电化学计算结果的分析,得出了异质结结构和赝电容效应的协同作用促进GSC复合材料电化学性能,特别是倍率性能提升的机理。3.为了简化二硫化锡/石墨烯复合材料的制备工艺,降低材料制备成本,设计了低温省时节能高效的一步水浴法制备二硫化锡/石墨烯复合材料的工艺。通过调控石墨烯的添加量来调整二硫化锡/石墨烯复合材料的结构,并系统地分析不同石墨烯含量对于复合材料的结构和电化学性能的影响,最终确定了具有最优电化学性能的石墨烯添加量。结果显示,利用这种低制备成本的一步水浴法制备出来的二硫化锡/石墨烯复合材料展现出了非常优异的储钠性能,即在0.1 A g-1的电流密度条件下,循环50周后,其可逆比容量仍可保持在702 m Ah g-1。复合材料在1 A g-1的大电流密度条件下,循环600周后,其可逆比容量仍可保持在330 m Ah g-1。
王赛[4](2020)在《二氧化锡基锂离子电池负极材料的改性研究》文中研究说明锂离子电池已经广泛应用于便携式电子设备和新能源汽车中,随着社会经济的不断发展,人们对锂离子电池的能量密度要求越来越高。石墨材料是目前广泛应用于商用锂离子电池的负极材料,但由于其自身的理论比容量较低、安全性能较差,难以满足新一代锂离子电池对动力锂离子电池的需求。因此,亟需开发新型锂离子电池以满足高能量密度、高稳定性的需求。SnO2作为过渡金属氧化物理论比容量高达782 m Ah g-1,嵌锂电位在0.6 V左右。然而SnO2在脱/嵌锂过程中存在巨大的体积变化会导致活性材料失活、比容量急剧衰减;此外,SnO2自身电子电导率较差导致其倍率性能不佳。为解决上述问题,本文在制备锡基负极材料的基础上通过合金掺杂、特殊形貌搭建和引入氧空位的方式来提高SnO2材料的电化学性能。(1)将空心球结构与阳离子掺杂相结合以解决SnO2电极材料循环稳定性差以及倍率性能差的问题。Ni掺杂可以提升SnO2基体的电子电导率;纳米空心球结构在缩短e-和Li+传输路径的同时,还能提升循环性能。电化学测试表明,当Ni掺杂量为5%时,所制备NTO样品性能最佳。在100 m A g-1的电流密度下循环100次后,可逆容量仍高达712 m Ah g-1,即使在1600 m A g-1电流密度下,仍具有340 m Ah g-1的放电比容量。此外,证明Ni以Ni2+形式成功掺入到SnO2晶格材料中,其在0-3 V的电压区间电化学活性较弱,可以作为缓冲基质缓解SnO2在充放电过程中的体积变化。(2)以TiO2和C分别作为内部支撑材料和包覆层,使用模板法制备了TiO2@SnO2@C多层空心球材料。通过合理的结构设计和合理的的材料选择,成功地抑制了SnO2纳米颗粒在充放电过程中地体积变化,获得了更好的循环稳定性。TiO2@SnO2@C在0.2A g-1的电流密度下循环300次后仍具有484 m Ah g-1的可逆容量,在3 A g-1的电流密度下仍具有263m Ah g-1的可逆容量。同时,空心球结构也能缩短e-和Li+扩散路径,提升了倍率性能。(3)通过简单的铝热反应将氧空位以及Al3+引入到纳米SnO2颗粒中。实验结果表明引入氧空位能显着降低SnO2能带间隙,提升SnO2基体的导电率,因此提升了其倍率性能,在2 A g-1的电流密度下,可逆容量仍保持在267 m Ah g-1;同时,相比于未经铝热还原的样品,铝热还原后的SnO2纳米颗粒首次放电比容量高达1606 m Ah g-1,在0.5 A g-1电流密度下循环100次后仍具有380 m Ah g-1的可逆比容量,循环性能提升的主要原因是由于电导率的提升使转换反应生成Sn金属更加均匀的分布在Li2O中,抑制了Sn在充放电过程中团聚粉化现象,因此提升了材料的循环稳定性和倍率性能。
吴涵[5](2020)在《氧化亚锡壳结构的可控合成及性能研究》文中认为近十年来,纳米材料的研究已经取得了重大进展,人们通过制备组装纳米材料的各种微纳结构,例如壳结构等,实现了对材料性质的调控、拓展其应用。氧化亚锡(Sn O)作为一种半导体金属氧化物,具有环境友好、经济、稳定等特点,已被应用于还原性气体传感、锂离子电池和电子器件等方面。研究表明,氧化亚锡的结晶度及形貌结构等对材料本身的性质乃至其应用都有非常重要的影响。最近,随着对层状材料体系研究的深入,对锡化物(Sn O,Sn S,Sn S2和Sn Se2等)这类层状材料有了新的认识和探索。基于锡化物材料结构的多样性,通过对其微纳结构的调控,发现了更多的性质,大大提高了上述应用的性能。本文主要研究了氧化亚锡壳结构的可控合成及其物性的调控,深入研究了这类材料作为氨气传感活性层及锂离子电池负极材料的特性。主要研究内容包括以下三个部分:(1)采用溶液法合成和退火处理制备出各种尺寸的氧化亚锡纳米壳结构材料,揭示了其特定波段光致发光特性主要与氧空位缺陷相关。我们首先采用溶液法获得前驱物Sn6O4(OH)4,通过退火处理制备获得氧化亚锡纳米壳结构材料,并在实验上采用扫描电镜、透射电镜、X射线光电子能谱、X射线衍射和拉曼光谱等表征手段进行了形貌与结构分析。通过调控溶液中的浓度,采用透射电镜依次表征生成物的形貌及结构,并测试其在0.5 m W功率下514.5 nm入射光的光致发光。实验结果显示,通过调节二水合氯化亚锡(Sn Cl2·2H2O)浓度0.005-0.01mol/L,所合成的氧化亚锡纳米壳结构尺寸从30至60 nm。在514.5 nm激发光照射下,其光致发光峰位于600 nm附近。壳结构尺寸为30、45和60 nm的样品,发光峰位分别为616、612和603 nm,且发光强度依次提高。这表明:当合成氧化亚锡纳米壳结构的溶液中反应物浓度较高时,不仅在反应过程中能形成更大尺寸的壳结构,在退火过程中也形成更多的氧空位缺陷。我们的研究实现了对氧化亚锡壳结构大小的调控,也揭示了氧化亚锡壳结构的缺陷密度在这一调控下的形成规律。(2)研究了不同退火处理下氧化亚锡纳米壳结构的变化特征及对氨气传感性能的影响关系,获得了极高灵敏度、良好选择性及响应与恢复速度的传感器件。通过对不同退火处理后样品的微结构表征分析,发现由室温升温1 h至300℃后恒温300℃维持1 h最后自然冷却条件下制备的样品具有数量最多的氧化亚锡壳结构。其所制作的氨气传感器件,在氨气浓度为5、20、50、100和200 ppm的气氛下响应度分别为313%、874%、2757%、3116%和3757%(S=(Gg-Ga)/Ga*100%),远高于其它退火条件处理的样品,并优于其它金属氧化物氨气传感器所报道的数据。同时,测试结果显示出所制作的氨气传感器同样具备优秀的选择性与良好的响应恢复速率(响应时间98 s,恢复时间30 s)。系统的分析表明,氧化亚锡纳米壳结构材料所具备的优良传感性能主要归因于材料的层状壳结构和高密度的氧空位缺陷。本工作拓展了类似结构Ⅳ-Ⅵ族金属氧化物在气体传感的应用潜力。(3)研究了氧化亚锡纳米壳结构作为锂离子电池负极材料的性能特性,揭示了大比表面积纳米壳结构对充放电体积膨胀的缓冲作用。基于前期对氧化亚锡纳米壳结构材料制备和微结构的研究,我们将之应用于锂离子电池电极材料。实验结果表明:优化退火条件处理下具有数量最多的氧化亚锡壳结构样品,显示出了最优异的锂电性能,在电流密度为1 Ag-1与0.1 Ag-1的充放电循环测试30次后的放电比容分别达到了497.5 m Ahg-1与559.3 m Ahg-1,这一结果高于当前商用石墨电极的理论值。对不同样品的形貌结构对比分析,诸样品中优异锂电性能的关键在于壳结构的高密度,而壳结构将通过增加离子通道以及缓冲体积膨胀以提高材料锂电性能。本工作结果展示了氧化亚锡壳结构在锂离子电池应用中的潜能。
印杰[6](2020)在《多元金属硫化物的电催化性能对染料敏化太阳能电池性能的影响》文中进行了进一步梳理多元金属硫化物(MMC)凭借其优异的电子电导率、多变的化学组成、丰富的氧化还原活性位点等特点,已经被广泛应用于能量转换、电化学储能和电催化领域。大量的研究致力于MMC的结构设计和性能优化,以期获得具有更高电化学活性和稳定性的新型MMC材料。在染料敏化太阳能电池(DSSC)中,MMC可作为经典Pt电极的替代材料,不仅有望极大地降低电池成本,还可通过对材料的理性设计,提升其光电转换效率(PCE)。然而,目前报道的MMC材料,制备工艺复杂且稳定性较差。此外,从技术层面来看,MMC多变的化学组成也为研究人员筛选有效材料带来了严峻挑战。传统的试错法周期长、成本高、效率低。理论计算可辅助我们理解电池反应中的电催化过程,使快速、精准构建材料的构效关系成为可能。因此,本论文以钴基MMC为研究对象,从零维到三维,在多尺度、多维度上构筑、设计钴基MMC材料。借助理论计算,结合材料结构解析与性能评估,致力于建立明确的钴基MMC电极材料在DSSC中的构效关系,并通过结构工程、晶面控制和元素掺杂等方法获得一系列高效、长效的MMC对电极(CE)材料。主要研究内容包括:(1)基于晶面控制和元素掺杂,在氟掺杂氧化锡(FTO)导电玻璃表面设计并可控制备了Cu离子掺杂的Co S2多面体。主要研究了不同比例的混合溶剂、反应温度、时间及掺杂浓度对Co S2薄膜电极的生长过程及电催化性能的影响。通过调控Cu的掺杂浓度,可有效调节Co S2的形貌及颗粒尺寸。通过监测多面体的生长过程和Wulff构筑法,提出了Cu离子掺杂的Co S2多面体的生长机理,最终得到的多面体拥有8个{111}、12个{110}和6个等效的{100}晶面。当Cu离子的掺杂浓度为2.8 at.%时,其电催化性能最佳,PCE为7.34%,十分接近于Pt的7.37%。电子态密度计算结果表明,Cu离子掺杂的Co S2电极和纯净的Co S2电极都表现出金属性,而Cu离子掺杂的Co S2电极的导电性更强。此外,我们通过DFT计算了Cu离子掺杂前后的(111)、(100)和(110)面上I原子的吸附能的变化。结果表明,Cu离子掺杂可以有效调控各晶面的吸附能,分别由掺杂前的-3.49、-4.25和0.68 e V调节至-2.00、-3.13和-1.52e V,优于传统Pt电极的-1.26 e V,从而有利于I原子的快速吸脱附。(2)基于提升钴基MMC电催化活性和长期稳定性的思路,我们用氧化还原价态更丰富,活性更高的Fe替代了Cu,分别制备了一维的FeCo2S4中空纳米线阵列和镜面状FeCo2S4薄膜。其中一维的FeCo2S4纳米线阵列表现出了较好的催化还原I3ˉ离子的能力。但由于串联电阻(Rs)较大,基于FeCo2S4纳米线阵列的DSSC仅获得了6.07%的PCE。而采用溶剂热法制备出的镜状面FeCo2S4电极和FTO有较强的附着力,胶带剥离50次未见膜层脱落和异常。电化学测试表明,该电极拥有较小的Rs和界面电荷转移电阻(Rct),其电催化还原I3ˉ的能力明显优于Fe S和Co S电极。以镜面FeCo2S4对电极组装而成的DSSC的PCE达到7.35%,优于Pt的6.80%。此外,FeCo2S4薄膜具有极强的循环稳定性和热稳定性,在连续CV循环测试300圈和沸水处理2h以后,其电化学性能几乎保持不变。进一步,我们通过密度泛函理论(DFT)计算模拟了I原子在FeCo2S4的(311)、(422)和(440)晶面各个位点的吸附情况。结果表明,在(311)、(422)和(440)晶面上I原子的吸附能在-1.16~-2.78 e V、-1.77~-3.47e V和-1.57~-2.55 e V之间,各晶面均表现出比Pt(-1.26 e V)更高的吸附I原子的能力。其中,(311)晶面的Fe-2位置(-2.78 e V)、(422)晶面上Co-1(-3.68 e V)和Fe-1(-3.34 e V)等位置吸附能较大,比较容易成为催化反应的活性位点,从而提升FeCo2S4的电催化活性。(3)基于改善钴基MMC的制备工艺和提升其反应活性位点的思路,提出了一种直接在FTO基底上快速循环伏安电沉积制备二维Ni Co2S4纳米片电极的方法,并且无需后处理。研究了沉积圈数,膜厚对电催化性能的影响。通过调整电沉积参数,探讨了电沉积的机理。沉积圈数为2圈时,Ni Co2S4对电极的膜厚约为650 nm,PCE可达7.13%。继续提升膜厚,其PCE基本保持不变,主要原因是Rct和扩散电阻(Zw)有小幅增加,不利于I3ˉ离子的还原和扩散。与二元的Ni S和Co S相比,二维多孔的Ni Co2S4拥有更多的活性位点和更小的Rct,其主要提升体现在短路电流上,基于Ni Co2S4的电池PCE可达7.44%,高于Pt的7.09%。与此同时,该电沉积方法具有较高的普适性,同样可以应用于柔性Ti电极,所组装的DSSC的PCE可达5.28%。(4)基于三维结构提升电催化性能的思路,提出了一种在FTO表面生长CuxCo3-xO4,随后硫化得到CuxCo3-xS4(x=0,0.3,0.6,0.9和1.2)对电极的方法。Cu离子的引入为CuxCo3-xS4样品提供了更多的催化反应活性位点,短路电流由12.6提升至14.4 m A cm-1。其中三维自支撑结构的Cu0.9Co2.1S4样品拥有最佳的电催化性能,主要原因是自支撑的纳米线结构提升了其稳定性,避免了催化过程中的结构破坏,并且更有利于电子传输。基于Cu0.9Co2.1S4的DSSC获得了6.95%的PCE,略低于Pt对电极的7.34%,表明Cu0.9Co2.1S4电极拥有替代传统Pt电极的巨大潜力。进一步,我们研究了一步水热制备Cu Co2S4电极材料的工艺,考察了不同的反应溶剂和硫源对Cu Co2S4纯度的影响。随后,提出了一种在柔性碳布基底表面一步水热生长Cu Co2S4的方法,研究结果表明,当采用去离子水/乙二醇(体积比1:3)作为溶剂时,可以在碳布表面均匀制备得到Cu Co2S4单晶纳米片电极。测试结果表明,Cu Co2S4@C-36h电极和基底接触良好,拥有很小的Rs(2.56Ωcm2),有利于电子在电极上的快速传输。此外,垂直生长的Cu Co2S4拥有较多的反应活性位点和极小的Rct(0.18Ωcm2)值,表现出了优异的电催化能力。其DSSC的PCE可达7.68%,分别优于Pt和碳布对电极的7.39%和3.21%。
吴颖辉[7](2019)在《基于显微成像技术研究杂化太阳能薄膜微观光伏机制及其器件优化》文中认为伴随着科技的发展,对传统能源的需求不断增加,与地球上有限的传统能源矛盾日趋尖锐。这就促使各种新型绿色、可再生能源得到了前所未有的发展。其中,太阳能作为取之不尽用之不竭的清洁能源,已经受到世界各国广泛关注,而太阳能电池的研究备受科学家的关注。国际能源署(IEA)预测,到2050年,全球电力消耗将超过50万亿度,是2014年的两倍,太阳能发电的占比将从2014年的2%提高到17%。同时为应对全球雾霾等气候恶化及生态可持续发展危机,太阳能发电技术将迎来巨大的市场空间。目前,处于研究中的各类材料都进行了大量的尝试,包括已经商业化的硅基太阳能电池、染料敏化太阳能电池、导电聚合物基复合太阳能电池,以及研究正盛的钙钛矿太阳能电池。有机-无机杂化卤化铅钙钛矿由于其优异的光电性能如直接带隙、高吸收系数和长载流子扩散长度和低温工艺性能,已经成为高效的薄膜光电材料中强有力的候选材料之一。钙钛矿太阳能电池在光电转换效率上取得了前所未有的发展。自2009年发表第一篇使用钙钛矿材料用作染料敏化太阳能电池的报告以来,报导的效率也从3.8%到目前的超过23%。尽管钙钛矿太阳能电池(PSCs)的性能发展迅速,但仍存在一些问题。钙钛矿材器件的稳定性仍然是未来PSCs商业化的主要障碍。因此需要多种的显微表征技术去理解钙钛矿薄膜的微观机理,才能更好的提高钙钛矿太阳能电池的效率和稳定性。在这篇论文中,我们首先应用开尔文探针显微镜(SKPM)研究了Ag纳米颗粒与导电聚合物PCPDTBT复合薄膜的光致电荷分离和电子转移过程。在几个到几十纳米的分辨率下观测到明显的电荷分离现象,这对接下来应用原子力显微镜技术表征钙钛矿薄膜提供了可靠的依据。钙钛矿太阳能电池每一层的选择对于钙钛矿的效率起着至关重要的作用。各种有机无机半导体材料,都可以有效地作为钙钛矿太阳能电池的电子或空穴传输层。然而,除了在最终的光伏器件中检测它们的作用外,它们的直接作用很少被报导。在论文中,我们采用了开尔文探针扫描显微镜来验证氧化锡(SnO2)和氧化镍(NiOx)电荷输运性能。根据光照前后测量到的表面电势的变化直接说明了这些载流子输运薄膜是提取电子还是提取空穴。这项工作无疑为我们提供了一种通用而有效的方法来区分电子或空穴输运层的载流子输运能力,并对载流子类型进行了无可争议的澄清,进而筛选出钙钛矿太阳能电池的最佳载流子输运材料。掺杂是微电子半导体器件中载流子浓度调制的一种强有力的技术,广泛应用于太阳能电池行业。在有机-无机钙钛矿太阳能电池中掺杂也是一种有效的调整方法。在本论文中,系统地研究了不同浓度锰掺杂的钙钛矿薄膜及其电池的性能。与不掺锰的器件相比,加入0.2%锰的太阳能电池效率得到了显着的提高。接下来我们用开尔文探针显微镜,静电力显微镜(EFM),导电力显微镜(C-AFM)研究不同Mn元素掺杂的钙钛矿薄膜的电面电势,表面电荷,电流。因此,多功能扫描探针显微镜结合多种薄膜表征技术,对理解掺杂在钙钛矿太阳能电池中的微观机理提供了有效的表征技术。三维钙钛矿太阳能电池(PSCs)由于其极高的能量转换效率与易制备的特性而引起极大的关注,然而,它们的环境不稳定性一直是商业化的主要挑战。与三维钙钛矿相比,二维材料通常采用的长链有机疏水阳离子使其具有更强的湿度稳定性。虽然二维的钙钛矿太阳能电池有着卓越的稳定性,但是却有着比较差的光伏性能。本论文中中采用二维材料(F-PEAI)用于形成杂化的2D/3D异质结构钙钛矿薄膜,大大提高了钙钛矿太阳能电池性能和稳定性。在2D/3D异质结构,疏水性的准二维相垂直位于钙钛矿晶粒之间,形成网格状结构,紧紧包裹着晶粒,起到了明显的钝化作用。2D/3D钙钛矿太阳能电池在保持高效率(20.1%)的同时,提高了器件的稳定性。这项工作提出了一种更加可控的异质结钙钛矿太阳能电池的可能性。这有利于钙钛矿太阳能电池的及时商业化。
金凌峰[8](2019)在《变压器故障特征气体检测二氧化锡基气体传感阵列及其特性》文中研究指明油中溶解气体分析是油浸式电力变压器状态监测的重要手段,而准确、及时的获取变压器故障特征气体组分及浓度是实施油中溶解气体在线监测分析的关键。气体传感检测技术作为油中溶解气体分析的核心,将直接影响检测分析结果的有效性和准确性。气体传感阵列技术是状态监测智能传感的重要组成部分,可简化变压器故障特征气体监测复杂的检测结构和流程,而二氧化锡(SnO2)基气体传感器是变压器油中溶解主要故障特征气体(H2、C2H2、CO等)常用传感元件,金属掺杂可明显改善其检测特性。目前对SnO2基气敏材料的金属掺杂改性气敏机理尚不完善,缺乏基于气体传感阵列的变压器故障特征混合气体检测特性的相关研究。论文以H2、CO和C2H2为检测对象,基于第一性原理系统研究SnO2基敏感材料的金属掺杂改性气敏机理;结合有限元仿真、微机电加工和水热合成法研制气体传感阵列;测试气体传感阵列对变压器故障特征气体的检测特性,验证和完善其金属掺杂改性气敏机理;研究气体传感阵列对混合气体的定性识别和定量估计方法。研究成果对提升变压器故障特征气体检测水平具有重要的理论和实际意义,论文主要的研究工作如下:(1)系统研究SnO2基金属掺杂改性气敏机理,为气体传感阵列敏感材料选取提供理论指导。建立纯的和金属银(Ag)、金(Au)、钴(Co)、铬(Cr)、铜(Cu)、铟(In)、钼(Mo)、镍(Ni)、钯(Pd)、铂(Pt)、钛(Ti)、钨(W)、锌(Zn)等常见13种金属掺杂的Sn12O24(110)面的掺杂模型及其对H2、CO和C2H2的气体吸附模型,计算分析各模型的掺杂形成能、气体吸附能、原子构型、能带结构、差分电荷密度、电子态密度和电荷布局分析等微观参量,发现:掺杂金属原子的d电子轨道与SnO2原体系发生强烈杂化反应形成新的态密度峰,减小了掺杂体系的带隙宽度;H2吸附在Ag和Cu掺杂SnO2表面时电荷转移量最多(0.20 e),Pd掺杂体系对CO的电荷转移量最多(0.25 e),C2H2则在Ti和Zn掺杂体系表面的电荷转移量最多(0.26 e);综合考虑材料带隙宽度、气体吸附能和转移电荷量选取纯的和金属Ag、Au、Cu、Mo、Pd、Pt、Zn掺杂的SnO2作为气体传感阵列的敏感材料。(2)金属掺杂SnO2基气体传感阵列基片的仿真设计与研制。采用有限元方法仿真分析传感单元不同加热电极材料(Au、Cu和Pt)和硅基结构(底部刻蚀、四周刻蚀和悬窗结构)的热学特性,发现:导热系数最低的Pt加热电极传感层的平均温度最高(336.01℃),同时悬窗硅基结构可大幅提升中心平均温度和中心-边缘温差,具备低功耗(16.71 mW,350℃)和快响应(~100 ms)的热学特性;基于水热法制备气体传感阵列的敏感材料,表征结果说明:成功制备了金红石型SnO2基不同金属掺杂材料,形貌结构均为由纳米片交错而成的纳米花;通过银浆固定、引线压焊和液滴引导涂覆法,制得边长为27 mm的方形8单元气体传感阵列基片。(3)测试气体传感阵列对单一变压器油中故障特征气体的检测特性,完善和验证第一性原理计算结果。基于实验室测试平台,测试所制金属掺杂SnO2基气体传感阵列对H2、CO和C2H2的温度特性、浓度特性和响应-恢复特性,可得:金属掺杂可不同程度降低SnO2的工作温度、提高对气体的浓度特性(线性检测区间和有效检测极限)和加快响应速度,但对选择性的改善并不理想,其中Ag、Pd和Zn掺杂SnO2可分别实现对0.5μL/L以下浓度的H2、CO和C2H2有效检测;对比微观仿真结果和宏观检测特性,建立以带隙宽度与温度特性、气体吸附能与响应-恢复特性、电荷转移量与浓度特性为关联的SnO2基金属掺杂改性机理,验证了第一性原理计算方法的准确性和可行性,完善了SnO2基金属掺杂改性气敏机理。(4)气体传感阵列对混合气体的定性识别和定量估计方法。基于气体传感阵列开展H2、CO和C2H2的混合气体响应测试,建立气体传感阵列对H2、CO和C2H2混合气体响应的样本数据库,通过邻近算法(kNN)和数据拟合方法分析其响应规律,结果表明:传感单元对混合气体的响应呈现非线性特征,三元幂函数对其拟合效果最佳(R2>0.98);基于神经网络分别建立用于混合气体定性识别和定量估计分析的深度置信神经网络(DBN-DNN),结果表明:DBN-DNN分类模型可简化数据预处理过程,其分类准确率达97.44%;对混合气体的定量估计平均相对误差仅为5.37%,有效的抑制了气体传感器检测混合气体时存在的交叉敏感现象。本文的研究成果为基于气体传感阵列的变压器油中溶解多组分故障特征气体在线监测奠定了基础。
王秋祥[9](2019)在《Cu2O纳米晶模型催化剂的结构调控及其丙烯环氧化性能研究》文中进行了进一步梳理催化作为现代工业的重要组成部分,在能源、材料和环保等方面为社会的飞速发展提供了保障,极大地减少了能源耗费、废物排放。但是,工业催化剂的结构和成分非常复杂,使得催化剂构效关系的研究和高性能催化剂的理性构筑成了一个难点。表面科学研究通常在高真空环境中对单晶催化剂进行构效关系研究,但这与真实的催化环境存在材料、压力等方面的巨大差距。在常压或者高压环境中对纳米晶模型催化剂进行构效关系研究,因其更加接近真实催化体系而成为这十几年兴起的一个热门方向。另一方面,环氧丙烷作为一种重要的有机化合物原料年产量近千万吨,然而目前工业上制备环氧丙烷的方法仍然面临着成本高、副产物多以及污染严重等问题,直接O2氧化法进行丙烯环氧化因为具有原子经济、环保等优点受到了越来越多的关注。但是,由于催化过程中存在α-H脱除等多种反应路径,即使是性能较好的Cu2O催化剂要达到>60%的环氧丙烷选择性依然是一个巨大的挑战,因此深入理解催化剂的构效关系并进行精确结构调控对提高环氧丙烷的选择性具有非常重要的意义。基于此,本论文以Cu2O纳米晶作为模型催化剂用于直接O2氧化法进行丙烯环氧化反应,通过对纳米晶结构的调控系统研究了其具体的构效关系。首先,结合特定晶面裸露的Cu2O纳米晶与外负载Cl助剂,探究它们是否能够相互协同提高对环氧丙烷的选择性;其次,制备Cl掺杂的特定晶面裸露的Cu2O纳米晶作为催化剂,探究其是否能够提高Cl的结构稳定性及丙烯环氧化性能;构建中空Cu2O纳米晶,探究其否具有比Cu2O实心纳米晶更优异的催化性能;最后,探索结构更加稳定的单个开口中空纳米晶的设计合成方法。具体的研究内容与研究进展如下:一、研究了外负载Cl助剂与特定晶面裸露的Cu2O纳米晶结合对丙烯环氧化的协同效应。我们制备了 Cu2O立方体和菱形十二面体纳米晶模型催化剂,并在两种催化剂上外负载Cl助剂(NH4Cl)用于直接O2氧化法进行丙烯环氧化反应。研究发现外负载Cl助剂的量与环氧丙烷的选择性存在火山型曲线关系,在Cu2O立方体上负载100%NH4Cl(约单层负载)时环氧丙烷选择性最高可达57%,在Cu2O菱形十二面体上最高可达65%,这说明了外负载助剂和特定晶面的协同效应可以进一步提高催化选择性。但是,外负载的l助剂在催化过程中会发生较严重的流失,导致环氧丙烷选择性下降。二、发展了 Cl掺杂的Cu2O菱形十二面体纳米晶(Cl-RD-Cu2O)并研究了其丙烯环氧化的构效关系。我们制备了 Cl-RD-Cu2O和Cl掺杂的Cu2O八面体(Cl-OTC-Cu2O),并与外负载Cl的Cu2O纳米晶对比,探究Cl掺杂与晶面结合在丙烯环氧化过程中的构效关系。通过XPS、EDS和离子刻蚀技术对Cl-RD-Cu2O进行分析,发现Cl均匀嵌入到Cu2O晶格中,含量约为2 wt%。在丙烯环氧化反应中,各个样品的性能顺序是Cl-RD-Cu2O>Cl-OTC-Cu2O>外负载Cl的Cu2O纳米晶,其中Cl-RD-Cu2O对环氧丙烷选择性在125℃时高达100%,最高TOF达到了 12h-1,并且掺杂的Cl几乎没有流失。这说明了 Cl掺杂的Cu2O纳米晶更具优异性,并且掺杂的Cl可以与Cu2O特定晶面协同进一步提高催化选择性。DFT理论计算表明Cl嵌入Cu2O(110)晶面后有利于O2的活化和丙烯环氧化中间过渡态的转化。三、构建了中空Cu2O单晶纳米晶并探究其中空结构对丙烯环氧化性能的影响。我们通过自牺牲模板法,在无表面活性剂的环境中使用湿化学一步法制备得到了中空Cu2O单晶纳米立方体,并详细探究了中空Cu2O纳米晶的形成机理及其丙烯环氧化性能。研究发现中空Cu2O纳米立方体的形成是经由Cu2(OH)3Cl到CuCl再到Cu2O的多步转化过程,其中反应溶液中Cl浓度和pH值对是否形成中空结构起到了关键作用。在丙烯环氧化反应中,中空Cu2O纳米立方体比实心立方体表现出了更加优异的催化性能。四、以Pt基材料为例用湿化学法设计合成了单个开口的超薄Pt基二十面体纳米笼。我们用对称性破缺的Pd-Ag二聚体作为模板,用多步种子法的方式利用选择性沉积和刻蚀分别得到Pd-Ag2O、Pd@Pt-Ag2O、部分Pd裸露的Pd@Pt异质结构和单个开口的超薄Pt基二十面体纳米笼。这种单个开口的中空纳米晶具有内外表面完全暴露、传质方便和结构稳定等优点,能够进一步提高中空纳米晶的催化活性和稳定性,有望在催化、电催化等方面发挥重要作用。
陈亚君[10](2019)在《钨掺杂氧化锡纳米粉体的制备及其在透明隔热涂料中的应用》文中提出随着社会的发展人类赖以生存的能源不断减少,节约能耗已经是全世界都亟待解决的问题。现代城市建筑中大量的玻璃门窗和幕墙的使用使得人们在室内能够欣赏到美丽的风景,但与此同时太阳光透过玻璃照射到室内,夏季屋内温度升高增加空调、冰箱等制冷电器的使用,这使得建筑能耗不断增长。建筑能耗占人类总能耗的三分之一左右,一种有效的解决建筑物能耗的方法是在玻璃上涂抹透明隔热涂料。目前透明隔热涂料功能填料有:铟锡氧化物(ITO)、锡锑氧化物(ATO)、镓锡氧化物(GTO)、和钨青铜(MxWO3)等,由于含有毒性元素铟、锑,且铟、镓和钨属于稀有元素其价格昂贵,这些原因限制它们在涂料中的应用,所以当下首要任务是寻找一种安全无毒、高效且价格便宜的功能填料。本论文以SnCl4·5H2O和Na2WO4为原料采用水热法合成了纳米钨掺杂氧化锡(WTO)粉体,考察钨元素的摩尔掺杂比例、煅烧温度和水热温度对产物的光学性能的影响。结果表明掺杂比例和煅烧温度对WTO光学性能有较大影响,钨的摩尔掺杂比例为1%、煅烧温度为900℃、水热温度为180℃下制备的WTO具有最优的光学性能。WTO粉体可见光透过率达到65%,近红外区的透过率平均值为30%。将制备的WTO粉体与水性丙烯酸树脂复合制成涂料,涂膜在玻璃板上测试透光性和隔热性,涂膜透光性达到67.47%,涂膜玻璃和空白玻璃温差达到15℃。
二、Cu掺杂对氧化锡纳米晶结构、形貌及其光学性能的影响(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:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(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。
三、Cu掺杂对氧化锡纳米晶结构、形貌及其光学性能的影响(论文提纲范文)
(1)铜和锌配合物改性的钙钛矿光伏器件制备及性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究的目的和意义 |
1.2 钙钛矿光伏器件简介及研究现状 |
1.2.1 钙钛矿材料的基本性质及研究进展 |
1.2.2 器件组成及各功能层研究进展 |
1.2.3 器件工作原理及特性 |
1.3 添加剂改性的钙钛矿光伏器件制备及研究进展 |
1.3.1 电子传输层添加剂工程的研究进展 |
1.3.2 钙钛矿层添加剂工程的研究进展 |
1.3.3 空穴传输层添加剂工程的研究进展 |
1.4 金属有机配合物及其在光伏器件中的应用研究 |
1.5 论文研究的主要内容 |
第2章 实验材料及研究方法 |
2.1 实验药品及仪器设备 |
2.1.1 实验药品 |
2.1.2 实验仪器与设备 |
2.2 器件制备及金属有机配合物的合成 |
2.2.1 钙钛矿光伏器件的制备方法 |
2.2.2 金属有机配合物的合成 |
2.3 样品和器件的主要研究方法 |
2.3.1 合成样品及改性功能层的研究方法 |
2.3.2 器件的主要研究方法 |
第3章 铜配合物改性空穴传输层的器件制备及性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 铜配合物的合成及表征 |
3.3 铜配合物改性空穴传输层的测试分析 |
3.3.1 铜配合物与空穴传输材料之间的相互作用 |
3.3.2 铜配合物对空穴传输层电学性能的影响 |
3.3.3 铜配合物对空穴传输层薄膜形貌的影响 |
3.4 钙钛矿光伏器件的制备及性能测试分析 |
3.4.1 钙钛矿光伏器件的构筑及光电性能测试 |
3.4.2 铜配合物对空穴传输的影响 |
3.4.3 铜配合物改性器件的稳定性分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 铜配合物P掺杂Spiro-OMeTAD的器件制备及性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 铜配合物的合成及表征 |
4.3 铜配合物掺杂空穴传输层的测试分析 |
4.3.1 铜配合物P掺杂Spiro-OMeTAD的机理分析 |
4.3.2 铜配合物对空穴传输层薄膜形貌的影响 |
4.3.3 铜配合物对空穴传输层电学性能的影响 |
4.4 钙钛矿光伏器件的制备及性能测试分析 |
4.4.1 钙钛矿光伏器件的构筑及光电性能测试 |
4.4.2 铜配合物掺杂对器件光电性能产生影响的原因 |
4.4.3 铜配合物掺杂对器件稳定性的影响 |
4.5 本章小结 |
第5章 锌配合物改性钙钛矿层的器件制备及性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 钙钛矿层制备方案和改性策略的探索与分析 |
5.3 锌配合物的合成及表征 |
5.4 锌配合物与钙钛矿之间的相互作用及产生的影响 |
5.4.1 锌配合物与钙钛矿之间的相互作用 |
5.4.2 锌配合物对钙钛矿薄膜质量的影响 |
5.5 锌配合物对电池性能的影响分析 |
5.5.1 锌配合物对电池光电性能的影响分析 |
5.5.2 锌配合物对电池稳定性的影响分析 |
5.6 本章小结 |
结论 |
创新点 |
展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及其他成果 |
致谢 |
个人简介 |
(2)纳米硫化铜的制备及其近红外阻隔性能的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 透明隔热涂料研究进展 |
1.3 硫化铜材料简介 |
1.3.1 硫化铜的组成结构 |
1.3.2 纳米硫化铜的制备方法 |
1.3.3 纳米硫化铜的性能及应用 |
1.4 本课题的选题意义及研究内容 |
第二章 实验材料与表征方法 |
2.1 药品、材料及实验仪器 |
2.2 样品制备 |
2.2.1 水热法制备纳米硫化铜 |
2.2.2 溶剂热法制备离子掺杂纳米硫化铜 |
2.2.3 纳米氧化锡锑的改性 |
2.3 样品测试与表征 |
2.3.1 X射线衍射分析 |
2.3.2 扫描电子显微镜分析 |
2.3.3 透射电子显微镜分析 |
2.3.4 薄膜透射光谱分析 |
2.3.5 紫外-可见吸收光谱分析 |
2.3.6 X射线光电子能谱分析 |
2.3.7 红外光谱分析 |
2.3.8 隔热性能的测试 |
2.3.9 涂层基本参数测试 |
第三章 水热法制备纳米硫化铜及其近红外阻隔性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 X射线衍射分析 |
3.2.1 不同铜硫比对产物物相的影响 |
3.2.2 不同反应温度对物相的影响 |
3.2.3 不同反应时间对物相的影响 |
3.3 扫描电镜分析 |
3.4 透射电镜分析 |
3.5 X射线光电子能谱分析 |
3.6 紫外-可见光吸收光谱分析 |
3.7 透射光谱分析 |
3.8 隔热性能测试 |
3.9 涂层基本参数测试 |
3.10 机理分析 |
3.11 本章小结 |
第四章 溶剂热法制备纳米硫化铜及其近红外阻隔性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 X射线衍射分析 |
4.3 X射线光电子能谱分析 |
4.4 透射电镜分析 |
4.5 紫外-可见光吸收光谱分析 |
4.6 透射光谱分析 |
4.7 隔热性能分析 |
4.8 涂层基本参数测试 |
4.9 阳离子掺杂对提高纳米硫化铜近红外阻隔性能机制分析 |
4.10 本章小结 |
第五章 Cu S/ATO复合涂层的制备及近红外阻隔性能的研究 |
5.1 引言 |
5.2 X射线衍射图谱分析 |
5.3 红外光谱分析 |
5.4 扫描电镜分析 |
5.5 透射光谱分析 |
5.6 隔热性能测试 |
5.7 涂层基本参数测试 |
5.8 本章小结 |
结论 |
展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(3)锡基负极材料在钠离子电池中的储能机制和电化学性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 钠离子电池概述 |
1.2.1 钠离子电池的发展历史 |
1.2.2 钠离子电池的组成和工作原理 |
1.2.3 钠离子电池与锂离子电池的对比 |
1.3 钠离子电池负极材料研究进展 |
1.3.1 碳基材料 |
1.3.2 合金反应类材料 |
1.3.3 转化反应类材料 |
1.3.4 层状嵌入反应类材料 |
1.3.5 隧道类嵌入反应类材料 |
1.3.6 双功能材料 |
1.4 锡基负极材料应用于钠离子电池中的研究进展 |
1.4.1 锡金属负极材料应用于钠离子电池中的研究进展 |
1.4.2 锡基氧化物负极材料应用于钠离子电池中的研究进展 |
1.4.3 锡基硫化物负极材料应用于钠离子电池中的研究进展 |
1.4.4 锡基硒化物负极材料应用于钠离子电池中的研究进展 |
1.4.5 锡基磷化物负极材料应用于钠离子电池中的研究进展 |
1.5 本文选题思路和研究内容 |
第2章 实验试剂原料、仪器、材料表征及电化学性能测试方法 |
2.1 实验试剂原料及仪器 |
2.1.1 实验试剂原料 |
2.1.2 实验仪器 |
2.2 材料表征方法 |
2.2.1 X射线衍射分析技术 |
2.2.2 扫描电子显微镜 |
2.2.3 透射电子显微镜和高分辨透射电子显微镜分析 |
2.2.4 热重分析 |
2.2.5 比表面积分析和孔径分布分析 |
2.2.6 拉曼光谱分析 |
2.2.7 X射线光电子能谱分析 |
2.3 扣式电池的制作 |
2.3.1 纽扣电池的组装流程 |
2.3.2 电极片的制备 |
2.3.3 纽扣电池的装配工艺 |
2.4 材料电化学性能表征方法 |
2.4.1 恒流充放电性能测试 |
2.4.2 循环伏安测试 |
2.4.3 电化学阻抗测试 |
第3章 多孔碳球@二氧化锡@纳米碳层复合材料的制备及其电化学性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 材料制备 |
3.2.1 多孔碳球的制备 |
3.2.2 多孔碳球@二氧化锡@纳米碳层复合材料的制备 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 多孔碳球@二氧化锡@纳米碳层复合材料的结构和形貌研究 |
3.3.2 多孔碳球@二氧化锡@纳米碳层复合材料的电化学性能研究 |
3.4 本章小结 |
第4章 氧化石墨烯/二氧化锡/四氧化三钴复合材料的制备及其电化学性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 材料制备 |
4.2.1 氧化石墨烯的制备 |
4.2.2 氧化石墨烯/二氧化锡/四氧化三钴复合材料的制备 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 氧化石墨烯/二氧化锡/四氧化三钴复合材料的结构和形貌研究 |
4.3.2 氧化石墨烯/二氧化锡/四氧化三钴复合材料的电化学性能研究 |
4.4 本章小结 |
第5章 二硫化锡/石墨烯复合材料的制备及其电化学性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 材料制备 |
5.2.1 氧化石墨烯的制备 |
5.2.2 二硫化锡/石墨烯复合材料的制备 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 二硫化锡/石墨烯复合材料制备方法的机理研究 |
5.3.2 二硫化锡/石墨烯复合材料的结构和形貌研究 |
5.3.3 二硫化锡/石墨烯复合材料的电化学性能研究 |
5.4 本章小结 |
第6章 结果与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 本文创新点 |
6.3 工作展望 |
参考文献 |
攻读博士期间取得的成果 |
致谢 |
(4)二氧化锡基锂离子电池负极材料的改性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 锂离子电池概述 |
1.3 锂离子电池负极材料概述 |
1.3.1 碳基负极材料 |
1.3.2 非碳基锂离子电池负极材料 |
1.3.2.1 TiO_2基锂离子电池负极材料 |
1.3.2.2 金属单质及合金材料 |
1.3.2.3 过渡金属氧化物 |
1.4 SnO_2负极材料的发展及研究现状 |
1.4.1 制备纳米尺寸SnO_2电极材料 |
1.4.2 锡基负极材料与碳材料复合 |
1.4.3 通过掺杂方式改善电化学性能 |
1.4.4 通过其他方式改善二氧化锡基负极材料的电化学性能 |
1.5 选题意义及工作内容 |
第二章 实验材料、设备及表征 |
2.1 实验试剂与仪器设备 |
2.1.1 实验试剂 |
2.1.2 仪器与设备 |
2.2 二氧化硅模板的制备 |
2.3 材料的表征方法 |
2.3.1 X射线衍射分析 |
2.3.2 扫描电子显微镜 |
2.3.3 场发射扫描电子显微镜 |
2.3.4 透射电子显微镜 |
2.3.5 X射线光电子能谱仪 |
2.3.6 电子顺磁共振波谱仪 |
2.3.7 紫外可见光光度计 |
2.4 材料电化学性能测试 |
2.4.1 半电池的组装 |
2.4.2 半电池恒流充放电性能测试 |
2.4.3 半电池循环与倍率性能测试 |
2.4.4 循环伏安曲线测试 |
2.4.5 交流阻抗测试 |
第三章 镍掺杂二氧化锡空心球电极材料的电化学性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 材料制备方法 |
3.3 Ni掺杂SnO_2空心球的物相分析与微观形貌 |
3.3.1 Ni掺杂SnO_2空心球的物相分析 |
3.3.2 Ni掺杂SnO_2空心球的微观形貌 |
3.4 Ni掺杂SnO_2空心球的电化学性能研究 |
3.5 本章小结 |
第四章 TiO_2@SnO_2@C空心球电极材料的电化学性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 材料的制备方法 |
4.2.1 制备TiO_2@SnO_2@C空心纳米球 |
4.2.2 制备SnO_2@C空心纳米球 |
4.3 TiO_2@SnO_2@C空心球材料的物相分析及微观形貌 |
4.3.1 TiO_2@SnO_2@C空心球材料的物相分析 |
4.3.2 TiO_2@SnO_2@C空心球材料的微观形貌 |
4.4 TiO_2@SnO_2@C空心球材料的电化学性能分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 铝热还原改性SnO_2纳米颗粒电极的电化学性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 材料制备方法 |
5.3 材料物相分析及微观形貌 |
5.3.1 材料物相分析 |
5.3.2 紫外可见光吸收谱 |
5.3.3 材料微观形貌分析 |
5.4 电化学性能分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 A 攻读硕士学位期间发表论文 |
附录 B 攻读硕士学位期间获得奖励 |
(5)氧化亚锡壳结构的可控合成及性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 锡化物材料研究进展 |
1.2.1 锡化物的基本性质 |
1.2.2 锡化物纳米材料的合成 |
1.2.3 锡化物纳米材料的应用 |
1.3 器件应用 |
1.3.1 气体传感器 |
1.3.2 锂离子电池 |
1.4 选题思路与研究内容 |
参考文献 |
第二章 氧化亚锡壳结构的光学性质研究 |
2.1 前言 |
2.2 氧化亚锡壳结构的制备 |
2.2.1 氧化亚锡壳结构前驱物 |
2.2.2 氧化亚锡壳结构 |
2.3 氧化亚锡壳结构的尺寸调控与对应光学性质 |
2.3.1 氧化亚锡壳结构尺寸调控 |
2.3.2 氧化亚锡纳米材料光学性质 |
2.3.3 氧化亚锡壳结构光学性能调控 |
2.4 本章小结 |
参考文献 |
第三章 氧化亚锡壳结构的高灵敏度氨气传感性能研究 |
3.1 前言 |
3.2 氧化亚锡壳结构传感器件制备 |
3.2.1 氧化亚锡壳结构的制备 |
3.2.2 氧化亚锡传感器件的制备 |
3.3 氧化亚锡壳结构材料表征 |
3.4 氧化亚锡壳结构传感性能测试 |
3.5 本章小结 |
参考文献 |
第四章 氧化亚锡壳结构的锂离子电池性能研究 |
4.1 前言 |
4.2 氧化亚锡壳材料的制备 |
4.3 氧化亚锡壳材料锂离子电池的制备 |
4.4 氧化亚锡壳材料表征 |
4.5 氧化亚锡壳材料的锂电性能测试 |
4.6 本章小结 |
参考文献 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
附录 |
试剂耗材 |
仪器设备 |
致谢 |
攻读博士学位期间发表论文 |
(6)多元金属硫化物的电催化性能对染料敏化太阳能电池性能的影响(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 多元金属硫化物 |
1.3 多元金属硫化物的改性 |
1.3.1 结构工程(零维、一维、二维和三维) |
1.3.2 掺杂工程 |
1.3.3 晶面工程 |
1.3.4 复合工程 |
1.4 多元金属硫化物的制备方法 |
1.5 染料敏化太阳能电池的研究进展 |
1.5.1 染料敏化太阳能电池中的电催化过程 |
1.5.2 对电极材料的研究进展 |
1.6 选题意义及研究内容 |
参考文献 |
第二章 Cu离子掺杂CoS_2多面体的设计、制备及其电催化性能 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 电极的制备及电池的组装 |
2.2.2 理论计算 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 反应温度对Cu离子掺杂CoS_2电极的影响 |
2.3.2 溶剂种类对Cu离子掺杂CoS_2电极的影响 |
2.3.3 反应时间对Cu离子掺杂CoS_2电极的影响 |
2.3.4 Cu离子掺杂量对CoS_2电极的影响 |
2.3.5 Cu离子掺杂CoS_2电极的第一性原理计算 |
2.4 本章小结 |
参考文献 |
第三章 零维和一维FeCo_2S_4的制备及其电催化性能 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 电极的制备及电池的组装 |
3.2.2 理论计算 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 反应时间对FeCo_2S_4电极的影响 |
3.3.2 溶剂对FeCo_2S_4电极的影响 |
3.3.3 FeCo_2S_4、Fe S、CoS和 Pt电极的电催化性能 |
3.3.4 FeCo_2S_4电极的第一性原理计算 |
3.3.5 两步法制备一维FeCo_2S_4纳米线电极 |
3.4 本章小结 |
参考文献 |
第四章 二维Ni Co_2S_4的制备及其电催化性能 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 电极的制备及电池的组装 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 电沉积圈数对Ni Co_2S_4电极的影响 |
4.3.2 电沉积制备Ni S、CoS和 NiCo_2S_4的电催化性能 |
4.3.3 基于柔性Ti箔电极的NiCo_2S_4电极的电催化性能 |
4.4 本章小结 |
参考文献 |
第五章 三维CuCo_2S_4的制备及其电催化性能 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 电极的制备及电池的组装 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 元素组成对Cu_xCo_(3-x)S_4电极的影响 |
5.3.2 硫源种类对CuCo_2S_4粉体的影响 |
5.3.3 溶剂种类对CuCo_2S_4粉体的影响 |
5.3.4 溶剂配比对柔性CuCo_2S_4电极的影响 |
5.3.5 反应时间对柔性CuCo_2S_4电极的影响 |
5.4 本章小结 |
参考文献 |
第六章 全文总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
附录 |
附录-A 实验试剂及仪器 |
附录-B 结构与性能表征 |
结构表征 |
光电转换及电化学性能表征 |
附录-C DSSC电池器件组装 |
攻读博士期间发表的学术论文及研究成果 |
致谢 |
(7)基于显微成像技术研究杂化太阳能薄膜微观光伏机制及其器件优化(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
1 绪论 |
1.1 钙钛矿太阳能电池的研究背景 |
1.1.1 钙钛矿太阳能电池的研究现状 |
1.1.2 钙钛矿太阳能的分类 |
1.2 有机-无机杂化钙钛矿 |
1.2.1 钙钛矿的化学结构 |
1.2.2 阳离子和阴离子调控钙钛矿薄膜的光电性能 |
1.3 对钙钛矿太阳能电池的理解 |
1.3.1 太阳能电池的工作原理 |
1.3.2 太阳能电池的光电压 |
1.3.3 串联/并联电阻对钙钛矿太阳能电池的影响 |
1.4 钙钛矿太阳能电池的结构 |
1.4.1 钙钛矿太阳能电池的p-i-n结构 |
1.4.2 钙钛矿太阳能电池的n-i-p结构 |
1.5 本文研究主要内容及创新之处 |
1.5.1 本文研究的主要内容 |
1.5.2 本文的创新之处 |
2 原子力显微镜 |
2.1 什么是原子力显微镜 |
2.1.1 原子力显微镜的测试 |
2.1.2 原子力显微镜的形貌测试在钙钛矿器件中的应用 |
2.2 扫描开尔文探针显微镜 |
2.2.1 扫描开尔文探针显微镜的工作原理 |
2.2.2 扫描开尔文探针显微镜在钙钛矿器件中的应用 |
2.3 静电力显微镜 |
2.3.1 静电力显微镜的工作原理 |
2.3.2 静电力显微镜在钙钛矿器件中的应用 |
2.4 导电性原子力显微镜 |
2.4.1 导电性原子力显微镜原理 |
2.4.2 导电性原子力显微镜在钙钛矿器件中的应用 |
3 实验与表征 |
3.1 实验仪器与试剂 |
3.1.1 实验仪器 |
3.1.2 实验试剂 |
3.2 样品的表征 |
3.2.1 扫描电子显微镜 |
3.2.2 X射线衍射 |
3.2.3 荧光光谱仪 |
4 基于 SKPM 的光诱导电荷分离研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验 |
4.2.1 实验材料 |
4.2.2 Ag颗粒的合成 |
4.2.3 样品的制备 |
4.3 实验结果及分析 |
4.3.1 复合薄膜的形貌表征 |
4.3.2 复合薄膜的光谱性能表征 |
4.3.3 复合薄膜的SKPM表征 |
4.4 总结 |
5 基于开尔文探针显微镜确定传输薄膜类型的研究 |
5.1 引言 |
5.2 样品的制备 |
5.2.1 样品的原料 |
5.2.2 氧化锡,氧化镍,钙钛矿溶液的配置 |
5.2.3 氧化锡,氧化镍,钙钛矿薄膜的制备 |
5.3 实验的结果和分析 |
5.3.1 不同薄膜的形貌和结晶性分析 |
5.3.2 不同薄膜的吸收和光致发光分析 |
5.3.3 不同薄膜光照前后表面电势的分析 |
5.4 结论 |
6 基于Mn~(2+)掺杂钙钛矿太阳能电池显微技术的的研究 |
6.1 引言 |
6.2 实验 |
6.2.1 实验材料 |
6.2.2 本征和Mn掺杂的MAPbI3薄膜 |
6.2.3 材料的测试仪器 |
6.2.4 器件的构造 |
6.2.5 EFM/SKPM及相关测量 |
6.3 实验的结果和分析 |
6.3.1 Mn掺杂的钙钛矿太阳能电池器件的分析 |
6.3.2 Mn掺杂的钙钛矿薄膜的分析 |
6.3.3 Mn掺杂的钙钛矿薄膜SKPM、EFM、C-AFM分析 |
6.4 总结 |
7 2D/3D异质结钙钛矿太阳能电池 |
7.1 引言 |
7.2 实验 |
7.2.1 溶液的制备 |
7.2.2 电池的制备 |
7.2.3 薄膜和电池的仪器表征 |
7.3 实验的结果和分析 |
7.3.1 2D/3D薄膜的形貌及光学性能的调控 |
7.3.2 2D/3D薄膜的UPS、XPS、SKPM表征 |
7.3.4 2D/3D钙钛矿器件的研究 |
7.4 总结 |
8 总结和展望 |
参考文献 |
附录 |
A.作者在攻读博士学位期间发表的论文目录 |
B.学位论文数据集 |
致谢 |
(8)变压器故障特征气体检测二氧化锡基气体传感阵列及其特性(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究变压器油中气体检测二氧化锡基传感阵列的目的和意义 |
1.2 变压器油中气体检测二氧化锡基传感阵列的研究现状 |
1.2.1 二氧化锡基气体传感器的研究现状 |
1.2.2 二氧化锡基变压器油中气体传感器的应用现状 |
1.2.3 气体传感阵列混合气体检测的研究现状 |
1.2.4 气体传感阵列在变压器油中混合气体检测中存在的问题 |
1.3 本文研究的主要内容 |
1.4 本章小结 |
2 金属掺杂二氧化锡基材料对变压器故障特征气体气敏机理 |
2.1 第一性原理计算方法 |
2.1.1 绝热近似和单电子近似 |
2.1.2 密度泛函理论 |
2.1.3 交换关联泛函 |
2.2 二氧化锡基材料金属掺杂的第一性原理计算 |
2.2.1 SnO_2(110)晶面模型的建立及分析 |
2.2.2 SnO_2(110)金属掺杂模型的建立及分析 |
2.3 二氧化锡基材料氢气吸附的的第一性原理计算 |
2.3.1 金属掺杂SnO_2(110)H_2吸附模型的构建与优化 |
2.3.2 金属掺杂SnO_2(110)H_2吸附模型的分析 |
2.4 二氧化锡基材料一氧化碳吸附的的第一性原理计算 |
2.4.1 金属掺杂SnO_2(110)CO吸附模型的构建与优化 |
2.4.2 金属掺杂SnO_2(110)CO吸附模型的分析 |
2.5 二氧化锡基材料乙炔吸附的的第一性原理计算 |
2.5.1 金属掺杂SnO_2(110)C_2H_2吸附模型的构建与优化 |
2.5.2 金属掺杂SnO_2(110)C_2H_2吸附模型的分析 |
2.6 二氧化锡基材料第一性原理计算结果对比分析 |
2.7 本章小结 |
3 金属掺杂二氧化锡基气体传感阵列基片的设计与制作 |
3.1 气体传感单元结构设计与仿真分析 |
3.1.1 气体传感单元结构概述 |
3.1.2 气体传感单元的有限元分析方法 |
3.1.3 气体传感单元结构设计与热学特性分析 |
3.2 气体传感阵列基片的制作 |
3.2.1 敏感材料合成与表征 |
3.2.2 气体传感单元的加工 |
3.2.3 气体传感阵列基片的集成与封装 |
3.3 本章小结 |
4 二氧化锡基气体传感阵列对不同故障特征气体响应特性 |
4.1 气体传感阵列实验平台及测试方法 |
4.1.1 实验平台 |
4.1.2 测试方法 |
4.2 气体传感阵列对氢气的响应特性 |
4.2.1 温度特性 |
4.2.2 浓度特性 |
4.2.3 动态响应-恢复特性 |
4.3 气体传感阵列对一氧化碳的响应特性 |
4.3.1 温度特性 |
4.3.2 浓度特性 |
4.3.3 动态响应-恢复特性 |
4.4 气体传感阵列对乙炔的响应特性 |
4.4.1 温度特性 |
4.4.2 浓度特性 |
4.4.3 动态响应-恢复特性 |
4.5 气体传感阵列响应特性的对比分析 |
4.5.1 选择性分析 |
4.5.2 气敏机理分析 |
4.6 本章小结 |
5 二氧化锡基气体传感阵列的混合气体定性识别与定量估计 |
5.1 气体传感阵列对混合气体响应特性 |
5.1.1 样本构建 |
5.1.2 响应特性 |
5.1.3 主成分分析处理 |
5.2 基于传统方法的混合气体定性定量分析 |
5.2.1 基于邻近算法的定性识别 |
5.2.2 基于数据拟合的定量估计 |
5.3 基于神经网络的混合气体种类的定性识别模型 |
5.3.1 基于DBN神经网络的识别方法 |
5.3.2 基于BP神经网络的识别方法 |
5.3.3 多模型识别结果对比分析 |
5.4 基于神经网络的混合气体浓度的定量估计模型 |
5.4.1 基于DBN神经网络的估计方法 |
5.4.2 基于BP神经网络的估计方法 |
5.4.3 多模型估计结果对比分析 |
5.5 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 后续工作展望 |
参考文献 |
附录 |
A.作者在攻读博士学位期间发表的论文目录 |
B.作者在攻读博士学位期间参与的科研项目 |
C.学位论文数据集 |
致谢 |
(9)Cu2O纳米晶模型催化剂的结构调控及其丙烯环氧化性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
§1.1 纳米晶模型催化剂及其催化性能研究 |
§1.1.1 纳米晶模型催化剂简介 |
§1.1.2 金属氧化物纳米晶模型催化剂及其催化性能研究 |
§1.1.3 金属纳米晶模型催化剂及其催化性能研究 |
§1.2 Cu_2O纳米晶的合成及其性能 |
§1.2.1 Cu_2O简介 |
§1.2.2 Cu_2O纳米晶的合成 |
§1.2.3 Cu_2O纳米晶的性质及应用 |
§1.3 丙烯环氧化简介 |
§1.3.1 环氧丙烷简介 |
§1.3.2 丙烯环氧化的工业生产方法 |
§1.3.3 直接O_2氧化法及其催化剂 |
§1.4 本论文的选题依据和研究方法 |
§1.5 参考文献 |
第二章 实验部分 |
§2.1 材料与试剂 |
§2.2 催化剂的制备 |
§2.3 催化剂的催化性能评价 |
§2.3.1 丙烯环氧化催化装置 |
§2.3.2 催化剂预处理和催化性能评价 |
§2.4 催化剂的表征 |
§2.5 参考文献 |
第三章 外负载Cl的Cu_2O纳米晶的丙烯环氧化性能研究 |
§3.1 引言 |
§3.2 外负载Cl的Cu_2O立方体的丙烯环氧化性能研究 |
§3.2.1 催化剂的表征 |
§3.2.2 外负载Cl的Cu_2O立方体的丙烯环氧化性能表征 |
§3.2.3 外负载Cl的Cu_2O立方体的丙烯环氧化催化构效关系研究 |
§3.2.4 不同Cl负载量的Cu_2O立方体的丙烯环氧化性能研究 |
§3.3 外负载Cl的Cu_2O菱形十二面体的丙烯环氧化性能研究 |
§3.3.1 催化剂的表征 |
§3.3.2 外负载Cl的Cu_2O形十二面体的丙烯环氧化性能表征 |
§3.3.3 外负载Cl的Cu_2O菱形十二面体的丙烯环氧化催化构效关系研究 |
§3.4 本章小结 |
§3.5 参考文献 |
第四章 Cl掺杂的Cu_2O菱形十二面体纳米晶的制备及其丙烯环氧化性能研究 |
§4.1 引言 |
§4.2 Cl掺杂的Cu_2O菱形十二面体纳米晶的表征及丙烯环氧化性能研究 |
§4.2.1 催化剂的表征 |
§4.2.2 Cl掺杂的Cu_2O菱形十二面体的丙烯环氧化性能表征 |
§4.2.3 Cl掺杂的Cu_2O菱形十二面体的丙烯环氧化催化构效关系研究 |
§4.2.4 不同Cl修饰的Cu_20菱形十二面体对其丙烯环氧化催化性能的影响 |
§4.3 不同C1修饰的Cu_2O八面体的制备及其丙烯环氧化性能研究 |
§4.4 理论计算 |
§4.4.1 在Cu_2O(110)和Cl-Cu_2O(110)表面上C_3H_6和O_2的吸附 |
§4.4.2 在Cu_2O(110)和Cl-Cu_2O(110)表面上晶格O催化丙烯环氧化 |
§4.4.3 在Cu_2O(110)和Cl-Cu_2O(110)表面上活化O_2进行丙烯环氧化 |
§4.5 本章小结 |
§4.6 参考文献 |
第五章 无表面活性剂中空Cu_2O纳米立方体的制备及其丙烯环氧化性能研究 |
§5.1 引言 |
§5.2 中空氧化亚铜纳米立方体的合成 |
§5.2.1 中空氧化亚铜纳米立方体的合成和表征 |
§5.2.2 Cl对形成中空氧化亚铜纳米立方体的重要作用 |
§5.2.3 Br替换Cl形成中空氧化亚铜纳米立方体 |
§5.2.4 pH值对形成中空氧化亚铜纳米立方体的重要作用 |
§5.2.5 中空氧化亚铜纳米立方体的形成机理 |
§5.3 中空Cu_2O纳米立方体的丙烯环氧化性能 |
§5.4 本章小结 |
§5.5 参考文献 |
第六章 选择性沉积和刻蚀制备单个开口的超薄Pt基二十面体纳米笼 |
§6.1 前言 |
§6.2 单个开口超薄Pt基二十面体纳米笼的设计和合成 |
§6.2.1 单个开口超薄Pt基二十面体纳米笼的设计 |
§6.2.2 Pd-Ag二十面体二聚体合成 |
§6.2.3 Pd@Pt-Ag_2O二聚体和单个开口的超薄Pt基二十面体纳米笼的合成 |
§6.2.4 单个开口的超薄Pt基二十面体纳米笼的表征 |
§6.2.5 单个开口超薄Pt基八面体纳米笼的合成 |
§6.3 本章小结 |
§6.4 参考文献 |
第七章 展望 |
附录:攻读博士学位期间发表的论文及成果 |
致谢 |
(10)钨掺杂氧化锡纳米粉体的制备及其在透明隔热涂料中的应用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题的背景与意义 |
1.2 纳米透明隔热涂料的研究进展 |
1.3 纳米透明隔热涂料的隔热机理 |
1.3.1 阻隔型隔热涂料隔热机理 |
1.3.2 反射型隔热涂料隔热机理 |
1.3.3 辐射型隔热涂料隔热机理 |
1.3.4 复合型隔热涂料隔热机理 |
1.4 纳米透明隔热涂料的种类 |
1.4.1 纳米氧化铟锡(ITO)透明隔热涂料 |
1.4.2 纳米氧化锡锑(ATO)透明隔热涂料 |
1.4.3 纳米氧化锡镱(YTO)透明隔热涂料 |
1.4.4 纳米氧化镓锡(GTO)透明隔热涂料 |
1.4.5 纳米氧化氟锡(FTO)透明隔热途料 |
1.4.6 纳米氧化铋锡(BTO)透明隔热材料 |
1.4.7 钨系氧化物透明隔热涂料 |
1.5 纳米透明隔热涂料的制备方法 |
1.5.1 共混法 |
1.5.2 溶胶-凝胶法 |
1.5.3 原位聚合法 |
1.5.4 插层复合法 |
1.6 氧化锡的掺杂改性研究 |
1.7 钨掺杂氧化锡的研究进展 |
1.8 论文的研究内容 |
第二章 实验试剂、设备和表征仪器 |
2.1 实验仪器和设备 |
2.2 主要实验试剂 |
2.3 表征方法和仪器 |
2.3.1 物相分析 |
2.3.2 组成分析 |
2.3.3 形貌分析 |
2.3.4 热重分析 |
2.3.5 光学性能测试 |
2.3.6 涂膜透光性和隔热性能分析 |
第三章 纳米WTO粉体的水热法制备及光学性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 纳米WTO粉体的水热法制备 |
3.2.1 反应机理 |
3.2.2 实验过程 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 纳米WTO粉体的物质组成分析 |
3.3.2 纳米WTO粉体的热行为分析 |
3.3.3 纳米WTO粉体的物相组成分析 |
3.3.3.1 钨掺杂比例对WTO晶体结构的影响 |
3.3.3.2 煅烧温度对WTO晶体结构的影响 |
3.3.3.3 水热温度对WTO晶体结构的影响 |
3.3.4 纳米WTO粉体的微观形貌分析 |
3.3.5 纳米WTO粉体的光学性能分析 |
3.3.5.1 钨掺杂比例对WTO粉体光学性能的影响 |
3.3.5.2 煅烧温度对WTO粉体光学性能的影响 |
3.3.5.3 水热温度对WTO粉体光学性能的影响 |
3.3.6 纳米WTO粉体光学性能机理讨论 |
3.4 本章小结 |
第四章 纳米钨掺杂氧化锡透明隔热涂料的制备及性能研究 |
4.1 前言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 涂料的制备 |
4.2.2 涂膜的制备 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 不同制备工艺条件对涂膜透明性能的影响 |
4.3.1.1 纳米WTO粉体含量对涂膜透明性能的影响 |
4.3.1.2 钨掺杂比例对涂膜透明性能的影响 |
4.3.1.3 煅烧温度对涂膜透明性能的影响 |
4.3.2 不同制备工艺条件对涂膜隔热性能的影响 |
4.3.2.1 钨掺杂比例对涂膜隔热性能的影响 |
4.3.2.2 煅烧温度对涂膜隔热性能的影响 |
4.3.2.3 纳米WTO粉体含量对涂膜隔热性能的影响 |
4.4 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 论文的主要创新点 |
5.3 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录A 攻读硕士学位期间的研究成果 |
四、Cu掺杂对氧化锡纳米晶结构、形貌及其光学性能的影响(论文参考文献)
- [1]铜和锌配合物改性的钙钛矿光伏器件制备及性能研究[D]. 仇乐乐. 哈尔滨工业大学, 2021(02)
- [2]纳米硫化铜的制备及其近红外阻隔性能的研究[D]. 黄韬. 华南理工大学, 2020(02)
- [3]锡基负极材料在钠离子电池中的储能机制和电化学性能研究[D]. 李鑫. 天津大学, 2020(01)
- [4]二氧化锡基锂离子电池负极材料的改性研究[D]. 王赛. 昆明理工大学, 2020(05)
- [5]氧化亚锡壳结构的可控合成及性能研究[D]. 吴涵. 南京大学, 2020(04)
- [6]多元金属硫化物的电催化性能对染料敏化太阳能电池性能的影响[D]. 印杰. 东南大学, 2020
- [7]基于显微成像技术研究杂化太阳能薄膜微观光伏机制及其器件优化[D]. 吴颖辉. 重庆大学, 2019(01)
- [8]变压器故障特征气体检测二氧化锡基气体传感阵列及其特性[D]. 金凌峰. 重庆大学, 2019(01)
- [9]Cu2O纳米晶模型催化剂的结构调控及其丙烯环氧化性能研究[D]. 王秋祥. 厦门大学, 2019(02)
- [10]钨掺杂氧化锡纳米粉体的制备及其在透明隔热涂料中的应用[D]. 陈亚君. 昆明理工大学, 2019(04)