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基于正交试验的La_2O_3掺杂SnO_2气敏传感器的研究

徐红燕 , 陈兴桥 , 于庆江 ,

功能材料

以SnO2纳米粉和La2O3纳米粉为原料,采用高能球磨技术,结合正交试验设计,制备了经过高能球磨的纯SnO2纳米粉体和掺杂适量La2O3的SnO2纳米粉体。利用传统的厚膜气敏传感器制备工艺,制备了纯SnO2厚膜气敏传感器及掺杂一定量La2O3的SnO2厚膜气敏传感器。并对其本征电阻及其对乙醇、汽油、丙酮、氢气和CO等气体的敏感特性进行了测试。结果表明各因素对综合气敏性能影响的显著性水平由大到小依次为La2O3掺杂浓度〉烧结时间〉老化时间〉烧结温度。同时,通过分析还得到了最佳组合工艺。La2O3掺量为5%(质量分数),烧结时间为2h,老化时间为7d,烧结温度为650℃条件下制备的气敏元件的综合气敏性能最好,其中对1.0×10-3乙醇蒸气的灵敏度达107.2,对相同浓度的干扰气体的选择性分别为S乙醇/S汽油=11.3,S乙醇/S丙酮=9.1。

关键词: SnO2 , La2O3掺杂 , 正交试验 , 气敏

氧化锌纳米棒形貌对ZnO/Cu2O异质结太阳能电池光伏性能的影响

魏浩铭 , 陈令 , 巩海波 ,

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2012.11633

采用电化学沉积法制备了ZnO纳米棒, 首先讨论了电化学沉积参数对氧化锌(ZnO)纳米棒形貌的影响, 并对不同长度ZnO纳米棒的光吸收和反射等性质进行了研究. 实验发现沉积时间是影响纳米棒长度、直径的重要因素, ZnO纳米棒的微观形貌对其光学性质有重要影响. 然后以氧化锌纳米棒为n型材料, 以氧化亚铜为p型材料, 通过电化学沉积法构筑了ZnO/Cu2O异质结太阳能电池, 并测试了其光伏性能, 研究表明增长纳米棒阵列的长度使得开路电压、短路电流密度及光电转换效率等性能得到提升. 最后, 综合分析了氧化锌纳米棒形貌与所组装电池的性能之间的关系, 发现调控氧化锌纳米棒的形貌是提高ZnO/Cu2O异质结太阳能电池光伏性能的有效途径.

关键词: 氧化锌; 纳米棒; 电化学沉积; 太阳能电池

氧化锌纳米棒形貌对ZnO/Cu2O异质结太阳能电池光伏性能的影响

魏浩铭 , 陈令 , 巩海波 ,

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2012.11633

采用电化学沉积法制备了ZnO纳米棒,首先讨论了电化学沉积参数对氧化锌(ZnO)纳米棒形貌的影响,并对不同长度ZnO纳米棒的光吸收和反射等性质进行了研究.实验发现沉积时间是影响纳米棒长度、直径的重要因素,ZnO纳米棒的微观形貌对其光学性质有重要影响.然后以氧化锌纳米棒为n型材料,以氧化亚铜为p型材料,通过电化学沉积法构筑了ZnO/Cu2O异质结太阳能电池,并测试了其光伏性能,研究表明增长纳米棒阵列的长度使得开路电压、短路电流密度及光电转换效率等性能得到提升.最后,综合分析了氧化锌纳米棒形貌与所组装电池的性能之间的关系,发现调控氧化锌纳米棒的形貌是提高ZnO/Cu2O异质结太阳能电池光伏性能的有效途径.

关键词: 氧化锌 , 纳米棒 , 电化学沉积 , 太阳能电池

高压PLD法生长p型钠掺杂氧化锌纳米线阵列

邱智文 , 杨晓朋 , 韩军 , 曾雪松 , 李新化 ,

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2014.13284

采用高压脉冲激光沉积法(HP-PLD)研究了压强、金催化层厚度对钠掺杂氧化锌纳米线(ZnO∶Na)生长的影响,并制备了ZnO∶A1薄膜/ZnO∶Na纳米线阵列同质pn结器件.实验发现,当金膜厚度为4.2 nm,生长压强为3.33×104 Pa,生长温度为875℃时,可在单晶Si衬底上生长c轴取向性良好的ZnO纳米线阵列.X射线衍射和X射线光电子能谱综合分析证实了Na元素成功掺入ZnO纳米线晶格中.在低温(15 K)光致发光谱中,观测到了一系列由Na掺杂ZnO产生引起的受主光谱指纹特征,如中性受主束缚激子峰(3.356 eV,A0X)、导带电子到受主峰(3.312 eV,(e,A0))和施主受主对发光峰(3.233 eV,DAP)等.通过在ZnO∶Al薄膜上生长ZnO∶Na纳米线阵列形成同质结,测得I-V曲线具有明显的整流特性,证实了ZnO∶Na纳米线具有良好的p型导电性能.

关键词: 钠掺杂 , 氧化锌纳米线 , 高压脉冲激光沉积(HP-PLD)

铜膜碘化法制备p型CuI薄膜及其用作空穴传输层的反型钙钛矿电池性能

刘畅 , 苑帅 , 张海良 , , 吴莉莉 , 尹龙卫

无机材料学报 doi:10.15541/jim20150455

γ相碘化亚铜(γ-CuI)是一种带隙为3.1 eV的p型半导体材料,适合应用于发光二极管和太阳能电池等光电子器件.本研究利用简单的铜膜碘化法制备了CuI薄膜,探究了碘化时间、温度及铜/碘比等生长条件对其透明导电性能的影响.在最优碘化时间(30 min)和碘化温度(120℃)下,制备出了高透过率(可见光范围>75%)、导电性能好(电阻率4.4×10-2Ω·cm)的CuI薄膜.利用CuI薄膜作为空穴传输层,组装了CuI/CH3NH3PbI3/PCBM反型平面钙钛矿电池,获得的最高光电转换效率为8.35%,讨论了CuI薄膜透明导电性能对钙钛矿电池光电转换效率的影响机理.

关键词: 碘化亚铜 , 铜膜碘化法 , 透明导电 , 反型钙钛矿太阳能电池

Eu3+掺杂Lu3Al5O12球形荧光颗粒的合成及性能研究

李金凯 , 滕鑫 , , 刘宗明

无机材料学报 doi:10.15541/jim20150479

以尿素为沉淀剂,通过均匀沉淀技术制备前驱体颗粒,经后续煅烧获得分散性能良好的球形(Lu0.95Eu0.05)3Al5O12((Lu0.95Eu0.05)AG)荧光颗粒.通过调整尿素浓度实现了球形荧光颗粒尺寸的可控合成.在此基础上,采用FT-IR、TG/DTA、XRD、FE-SEM、TEM和PLE/PL对材料的合成、物相形成及荧光性能等进行一系列表征.分析结果表明:前驱体经较低的温度1100℃煅烧即可获得(Lu0.95Eu0.05)AG球形荧光颗粒,且该荧光颗粒具有高的理论密度,适于闪烁体材料的应用.在235 nm电荷迁移带(CTB)的激发下,(Lu0.95Eu0.05)AG石榴石于592 nm(Eu3+的5D0→7F1磁偶极子跃迁)处呈现优异的橙红光发射,其色坐标为(0.63,0.37).该荧光颗粒的发光强度随颗粒尺寸的增大而增强,荧光寿命随颗粒尺寸的增大而缩短.球形(Lu0.95Eu0.05)AG石榴石颗粒有望成为一类新型荧光材料,广泛应用于照明及显示领域.

关键词: Lu3Al5O12石榴石 , Eu3+掺杂 , 球形颗粒 , 荧光性能

高压PLD法生长ZnO和Zn1-xMgxO纳米棒及其荧光性能

张鹏 , 王培吉 ,

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2012.12015

利用自主设计、组装的高压脉冲激光沉积(PLD)系统, 研究了温度、靶材、催化剂厚度等生长参数对ZnO和Zn1-xMgxO纳米棒生长的影响, 并对ZnO纳米棒的生长机理和Zn1-xMgxO纳米棒的光致发光性能进行了探讨. 实验发现, 当金膜催化剂厚度为2 nm、温度为925℃时, 在单晶Si衬底上生长了直径均匀的ZnO纳米棒阵列, 且具有明显的(002)择优生长取向. 实验发现温度与催化剂厚度是影响ZnO纳米棒的直径和生长密度的重要因素. 据此提出了ZnO纳米棒阵列的高压PLD生长过程应为气–液–固和气–固相结合的生长机制. 通过在ZnO靶材中掺入氧化镁, 获得了Zn1-xMgxO纳米线和纳米带结构, 但生长无明显的择优取向. 光致发光谱测量表明, 镁掺杂明显增大了ZnO的带隙, 但也在其禁带中引入了缺陷能级, 导致可见发光明显增强.

关键词: 高压PLD; 氧化锌镁; 生长机制; 光致发光

高压PLD法生长ZnO和Zn1-xMgxO纳米棒及其荧光性能

张鹏 , 王培吉 ,

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2012.12015

利用自主设计、组装的高压脉冲激光沉积(PLD)系统,研究了温度、靶材、催化剂厚度等生长参数对ZnO和Zn1-xMgxO纳米棒生长的影响,并对ZnO纳米棒的生长机理和Zn1-xMgxO纳米棒的光致发光性能进行了探讨.实验发现,当金膜催化剂厚度为2 nm、温度为925℃时,在单晶Si衬底上生长了直径均匀的ZnO纳米棒阵列,且具有明显的(002)择优生长取向.实验发现温度与催化剂厚度是影响ZnO纳米棒的直径和生长密度的重要因素.据此提出了ZnO纳米棒阵列的高压PLD生长过程应为气-液-固和气-固相结合的生长机制.通过在ZnO靶材中掺入氧化镁,获得了Zn1-xMgxO纳米线和纳米带结构,但生长无明显的择优取向.光致发光谱测量表明,镁掺杂明显增大了ZnO的带隙,但也在其禁带中引入了缺陷能级,导致可见发光明显增强.

关键词: 高压PLD , 氧化锌镁 , 生长机制 , 光致发光

家埠金矿缓倾斜薄矿体回采实践

滕建军 , 何顺斌 , 李威 , 张益岭

黄金 doi:10.3969/j.issn.1001-1277.2008.02.007

针对家埠金矿缓倾斜薄矿体,概述分析了其采矿方法的演变过程和存在问题;介绍了适合该类型矿体回采的小进路全面采矿法和短壁式崩落采矿法的试验应用情况,试验取得了较好的技术经济效果,为推广应用奠定了基础.

关键词: 缓倾斜 , 薄矿体 , 采矿方法

岩温对家洼金矿深部开采热环境的影响

赵小稚 , 崔嵛 , 王敬志

黄金 doi:10.11792/hj20140608

家洼金矿小尹格庄矿段已进入深部开采,岩温是影响采场热环境的主要热源;根据热传导理论分析,采用浅孔测量岩温的方法合理可行,通过测量得出了家洼金矿岩温随深度变化的规律;在此基础上,计算分析了岩温对井下风流温度升高的作用,认为该矿深部开采存在一定程度的热害,热环境有进一步恶化的趋势,需加强通风降温措施,切实改善井下作业环境。

关键词: 深部开采 , 岩体温度 , 热环境 , 热害

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