郦宇琦
,
刘彦平
,
钟文武
合成材料老化与应用
以聚苯乙烯单层胶体晶体为模板，分别采用溶液浸渍法和磁控溅射法制备TiO2和ZnO二维纳米阵列。研究了前驱体浓度、溅射时间和溅射功率对纳米阵列形态的影响，研究发现随着前驱体浓度的降低， TiO2纳米阵列的形貌由孔状变为环状。对于特定的ZnO孔状阵列，随着溅射功率的增大和溅射时间的延长，阵列的表面形貌也出现了明显的变化。结果表明，利用模板法制备的纳米阵列的形态可通过实验参数来进行调控。
关键词:
胶体晶体模板
,
纳米阵列
,
氧化锌
,
二氧化钛
祝雅娟
,
付猛
,
唐昭芳
人工晶体学报
以葡萄糖为碳源、硫酸为脱水剂、聚苯乙烯胶体晶体为模板,采用简单的浸渍-煅烧工艺制备了高度三维有序大孔碳(3DOM-C)材料.利用SEM、FESEM、TEM、紫外-可见光光度计和氮气吸附-脱附分析仪对样品进行了表征,考察了3DOM-C、贵金属Pt和活性碳作为对对电极材料在染料敏化太阳能电池(DSSCs)中的光电转化性能,并进一步对电极进行了电化学阻抗分析.结果表明,3DOM-C材料的孔径约为280 nm,具有三维有序网络空间结构.J-V测试结果显示,3DOM-C/DSSC的光电转化效率为4.61％,达到了Pt/DSSC的90％.阻抗测试结果显示,3DOM-C电极表现出良好的电催化活性及导电性,与Pt电极相近且远高于活性碳.
关键词:
胶体晶体模板
,
三维有序大孔碳
,
染料敏化太阳能电池
,
对电极
周爱军
,
韦磊
,
江学良
,
李铭果
,
张玉婷
高分子材料科学与工程
以无皂乳液聚合方法自制的单分散聚苯乙烯(PS)微球乳液为原料,利用PS自组装制备了有序胶体晶体模板("蛋白石"),采用溶胶.凝胶模板法制备了有序大孔TiO2微球("反蛋白石"),其孔呈六边形,孔径分布均一,约为200 mn.运用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)对其形貌特征及晶型进行了表征,结果表明,采用表面含有羧基的单分散聚苯乙烯微球及高的硅油黏度制得的模板有序度高;通过控制煅烧温度可以改变有序大孔TiO2微球的晶型,当煅烧温度为500℃时,其晶型为锐钛型,当煅烧温度为700℃时,其晶型则为金红石型.
关键词:
胶体晶体模板
,
有序大孔
,
二氧化钛
,
溶胶-凝胶模板法
唐昭芳
,
陈志刚
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.14.025
以垂直沉积法制备的聚苯乙烯(polystyrene,PS)胶体晶体为模板,钛酸四异丙酯为钛源,通过浸渍-煅烧工艺制备了具有分层次有序结构的大孔TiO2双层膜,并作为光阳极应用于染料敏化太阳能电池(dye-sensitized solar cells,DSSCs).采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、紫外-可见漫反射光谱仪和氮气吸附-脱附分析仪等手段对样品进行了表征.结果表明,有序大孔TiO2薄膜较好地复制了PS模板的三维有序结构,且有较大的比表面积.光电性能测试结果表明,与以纯P25薄膜为光阳极的DSSCs相比,有序大孔TiO2双层膜为光阳极能够明显提高DSSCs的光电转换效率,可从4.16％提高到6.08％.该类型分层次有序结构大孔TiO2双层膜在DSSCs中具有重要的潜在应用价值.
关键词:
胶体晶体模板
,
TiO2
,
双层膜
,
染料敏化太阳能电池
徐俊峰
,
刘坚
,
赵震
,
张桂臻
,
段爱军
,
姜桂元
,
徐春明
催化学报
doi:10.3724/SP.J.1088.2010.90925
采用水油两相双引发剂的无皂乳液聚合法制备了羧基改性的聚甲幕丙烯酸甲酯(PMMA)聚合物微球,并以此为模扳,采用胶体晶体模板法制备了三维有序大孔(3DOM)钙钛矿LaFeO_3催化剂.同时采用柠檬酸络合燃烧法制备了纳米钙钛矿LaFeO_3催化剂.通过傅里叶红外光谱、扫描电镜、X射线衍射和激光粒度仪等方法对样品进行了表征.采用程序升温氧化反应评价了催化剂对模拟柴油机炭黑颗粒催化燃烧的活性.结果表明,制备的羧基改性PMMA聚合物微球固含量约为10%,表面羧基含量约为3mmol/g.微球粒径分布均匀,且可通过调节反应条件得到不同的粒径,町控范围在300～700nm.所制得的3DOM钙钛矿LaFeO_3催化剂以六方有序的方式排列,其孔径及孔径收缩率分别为300nm和32%,大孔孔壁甲均厚度约50nm.该催化剂对炭黑颗粒催化燃烧的T_(10),T_(50),T_(90)和S~m_(CO2)分别为340,412,458℃和99.8%,件能优于纳米LaFeO_3催化剂.
关键词:
三维有序大孔材料
,
钙钛矿氧化物催化剂
,
胶体晶体模板
,
柴油机炭黑颗粒
,
催化燃烧
陈爱莲
,
唐昭芳
,
陈杨
,
陈志刚
材料研究学报
为了提高染料敏化太阳能电池(DSSC)的光电转化效率,以聚苯乙烯微球(290-300 nm)自组装形成的胶体晶体为牺牲模板制备了三维有序氧化钛中空球(3DOHS-TiO2)薄膜材料,考察了以P25-TiO2/3DOHS-TiO2双层膜为光阳极的电池的光电转化特性.扫描电镜结果表明:3DOHS-TiO2样品中的TiO2中空球呈紧密六方排列,其球心距为260-270 nm,壁厚为40-50 nm,相邻的TiO2中空球彼此之间通过孔洞相互连接;透射电镜结果表明:TiO2中空球体由尺寸约为10nm的锐钛矿相氧化钛颗粒组成,其壳壁上有由颗粒间堆积形成的介孔.光电性能测试结果表明:P25-TiO2/3DOHS-TiO2/DSSC的光电转化效率可达6.98％,明显优于常规的P25-TiO2/DSSC(4.32％),其原因是双层膜光阳极中的3DOHS-TiO2薄膜对太阳光散射和捕捉能力的增强.
关键词:
无机非金属材料
,
氧化钛
,
三维有序结构
,
胶体晶体模板
,
染料敏化太阳能电池
张晨
,
刘缓缓
,
陈明清
,
刘士荣
应用化学
doi:10.3724/SP.J.1095.2014.40048
以丙烯酸修饰的聚苯乙烯(PS)胶体晶体为模板,采用“三明治-真空”填充法将钛酸四丁酯的乙醇溶液填充到模板间隙中,煅烧除去模板快速高效制备了表面无覆盖层的三维有序大孔二氧化钛(3 DOM TiO2)材料.制备的3DOM TiO2具有典型的反蛋白石结构,孔壁完整且孔径大小均匀,呈六方密堆积的FCC结构.其孔径为230 nm左右,收缩率仅为14％,孔与孔之间由小窗口相连.XRD分析表明,500℃下煅烧制备的3DOM TiO2为锐钛矿晶型.
关键词:
“三明治-真空”填充法
,
胶体晶体模板
,
三维有序大孔二氧化钛
,
锐钛矿
李艳萍
,
王天乐
,
冯尚申
,
李志刚
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.03.021
采用磁控溅射的方法，在单层胶体晶体模板上合成了具有六方周期性排列的 Co 类空心球纳米阵列，并对其结构和光学性能进行了表征和测试。其光学吸收峰与类空心球壳结构的几何参数密切相关：如随着类空心球尺寸的变化，可以实现吸收峰位在几百纳米内的大范围调节(770~1270 nm)；而球壳厚度的变化，又可以实现吸收峰位在几十纳米内的精细调节。类空心球结构的周期及球壳厚度，可以通过选择适当的胶体晶体模板(600~1000 nm)及磁控溅射沉积时间来调控。该结构及其特殊的光学性能使其在光学器件、光子晶体及传感器等方面具有重要的应用前景。
关键词:
胶体晶体模板
,
磁控溅射
,
类空心球结构
杜立阳
,
蒋斯奇
,
沈亮亮
,
张陈雳
,
钱行
,
彭北京
,
刘彦平
合成材料老化与应用
采用单层聚苯乙烯胶体晶体模板法制备了ZnS二维纳米阵列,通过扫描电子显微镜,X射线衍射仪和光致发光谱仪对ZnS纳米阵列进行表征.结果表明,纳米阵列单元为规则有序的六角排列,其形貌与前驱体的浓度密切相关,制备的ZnS纳米阵列为闪锌矿结构,其紫外发射带位于360nm ～400nm.
关键词:
胶体晶体模板
,
硫化锌
,
二维纳米阵列
