掺杂和点缺陷调控MoS_(2)/ZnO异质结光解水性能的第一性原理研究

1

作者 温俊青 王嘉辉 张建民 《高等学校化学学报》 北大核心 2025年第2期143-154,共12页

采用第一性原理计算方法研究了C,Pd元素掺杂及点缺陷MoS_(2)/ZnO异质结的电子结构、光学性质及光催化性能.计算结果表明,本征MoS_(2)/ZnO异质结具有0.66 eV的直接带隙,带边位置呈现Ⅱ型能带排列.掺杂和缺陷可以有效减小MoS_(2)/ZnO异质... 采用第一性原理计算方法研究了C,Pd元素掺杂及点缺陷MoS_(2)/ZnO异质结的电子结构、光学性质及光催化性能.计算结果表明,本征MoS_(2)/ZnO异质结具有0.66 eV的直接带隙,带边位置呈现Ⅱ型能带排列.掺杂和缺陷可以有效减小MoS_(2)/ZnO异质结的带隙,Pd@Zn为磁性半导体,V_(Mo)和V_(Zn)体系具有磁性半金属特性.掺杂和缺陷使MoS_(2)/ZnO异质结禁带之中出现杂质能级,有利于电子跃迁,吸收范围扩展至红外波段,在可见光范围(500~760 nm)内的光吸收系数提高.本征、掺杂与缺陷MoS_(2)/ZnO异质结体系界面处均存在由ZnO层指向MoS_(2)层的内建电场,促使本征MoS_(2)/ZnO异质结,C@S_(2),Pd@Zn,V_(S1),V_(S2)和V_(O)体系形成直接Z型异质结,促进了光生电子-空穴对的有效分离.异质结的带边电位跨过pH=0和7时的氧化还原电位,表明这些异质结可以在强酸溶液与中性溶液条件下进行氧化还原反应,且载流子具有较强的氧化还原能力.研究结果为基于MoS_(2)/ZnO异质结的设计提供了理论参考. 展开更多

关键词 mos_(2)/zno异质结 掺杂缺陷 电子结构 光催化性能

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MoS_(2)/ZnO异质结纳米材料降解亚甲基蓝的光催化性能研究 被引量：4

2

作者 王进美 蒋守杰 +2 位作者 王春霞 王丽丽 高大伟 《西安工程大学学报》 CAS 2024年第1期24-30,共7页

为了提高ZnO的光转换效率,选用带隙较低的MoS_(2)形成异质结提高ZnO的光催化性能。通过水热法制备ZnO纳米棒,并进一步制备MoS_(2)/ZnO异质结构的纳米复合材料。通过扫描电镜(SEM)、X射线粉末衍射仪(XRD)、固体紫外可见漫反射测试仪(UV-V... 为了提高ZnO的光转换效率,选用带隙较低的MoS_(2)形成异质结提高ZnO的光催化性能。通过水热法制备ZnO纳米棒,并进一步制备MoS_(2)/ZnO异质结构的纳米复合材料。通过扫描电镜(SEM)、X射线粉末衍射仪(XRD)、固体紫外可见漫反射测试仪(UV-Vis)和紫外可见分光光度计(UV-245)等分析方法对样品的形貌、结构及光学性能等进行表征。结果表明,MoS_(2)/ZnO异质结复合材料呈棒状结构,并由于内建电场存在可有效增强光生载流子的分离效率,进而提高了可见光区的吸收,提高了光催化性能。在模拟太阳光(包含紫外波段)下,60 min时MoS_(2)-15/ZnO纳米复合材料对亚甲基蓝的降解率可达99%,比纯ZnO的降解率提高了10%。 展开更多

关键词 mos_(2)/zno 光催化 异质结 亚甲基蓝 纳米复合材料

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SiS_(2)/ZnO范德华异质结光催化水分解第一性原理研究

3

作者 李家豪 黄欣 杨志红 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2025年第6期31-36,共6页

基于第一性原理方法,研究了SiS_(2)/ZnO范德华异质结的电子结构和光催化性质.结果表明,SiS_(2)/ZnO异质结是带隙值为1.32 eV的半导体材料,表现出交错排列的能带结构.在异质结界面处,形成了从ZnO指向SiS_(2)的内置电场,该内置电场的存在... 基于第一性原理方法,研究了SiS_(2)/ZnO范德华异质结的电子结构和光催化性质.结果表明,SiS_(2)/ZnO异质结是带隙值为1.32 eV的半导体材料,表现出交错排列的能带结构.在异质结界面处,形成了从ZnO指向SiS_(2)的内置电场,该内置电场的存在使得SiS_(2)/ZnO异质结中形成了特殊的“Z-型”载流子迁移模式,有利于电子空穴对的有效分离,同时增强了载流子的氧化还原能力.异质结构具有良好的热力学稳定性,且带边位置跨越水的氧化还原电位.与单层材料相比,SiS_(2)/ZnO异质结光吸收谱出现红移现象,表现出更宽的光吸收范围(从可见光到紫外光)及更强的光吸收强度(达到10~5 cm^(-1)量级).另外,通过施加双轴应变,可以有效调控SiS_(2)/ZnO异质结的带隙值.以上结果表明SiS_(2)/ZnO异质结有潜力成为新型光催化剂用于全解水. 展开更多

关键词 SiS_(2)/zno Z-型范德华异质结 光催化 电子结构 第一性原理

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ZnO/CdS/MoS_2异质结纳米棒阵列的制备及性能

4

作者 傅艳珏 王春瑞 《东华大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2017年第2期286-292,共7页

采用连续离子层吸附法,以ZnO纳米棒阵列为模板,将窄带CdS和更窄带层状MoS_2依次包覆在ZnO纳米棒表面,得到一种ZnO/CdS/MoS_2异质结纳米棒阵列.利用X射线衍射、扫描电子显微镜、高分辨透射电子显微镜和拉曼光谱对产物进行了表征.结果表明... 采用连续离子层吸附法,以ZnO纳米棒阵列为模板,将窄带CdS和更窄带层状MoS_2依次包覆在ZnO纳米棒表面,得到一种ZnO/CdS/MoS_2异质结纳米棒阵列.利用X射线衍射、扫描电子显微镜、高分辨透射电子显微镜和拉曼光谱对产物进行了表征.结果表明,CdS鞘和MoS_2鞘依次均匀地包覆在垂直生长的ZnO纳米棒上,且结合过程中未明显影响内芯ZnO的棒状结构.在异质结结构中,ZnO/CdS界面、CdS/MoS_2界面接触良好且晶格失配率低.此外,一维ZnO纳米棒阵列的存在也抑制了MoS_2在c轴方向上的堆积,使包覆在纳米棒上的MoS_2以少层的形式存在.原位电输运特性表明,与ZnO纳米棒和ZnO/CdS异质结纳米棒相比,ZnO/CdS/MoS_2异质结纳米棒则呈现出了更优的电学特性. 展开更多

关键词 连续离子层吸附法 少层二硫化钼 zno/cds/mos2异质结 原位电性能

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木质素改性ZnO/CeO_(2)异质结的紫外屏蔽性能研究

5

作者 宋悦 吴限 +1 位作者 马诚 李丽华 《辽宁石油化工大学学报》 CAS 2024年第3期10-16,共7页

ZnO具有强紫外吸收能力,同时具有较高的光催化性能,因此限制了其在紫外屏蔽领域的应用。为探究ZnO在紫外屏蔽领域应用的可能性,使用VASP软件构建纳米ZnO/CeO_(2)异质结,并对其进行了电子性能和光学性能的模拟计算;用木质素和纳米ZnO/CeO... ZnO具有强紫外吸收能力,同时具有较高的光催化性能,因此限制了其在紫外屏蔽领域的应用。为探究ZnO在紫外屏蔽领域应用的可能性,使用VASP软件构建纳米ZnO/CeO_(2)异质结,并对其进行了电子性能和光学性能的模拟计算;用木质素和纳米ZnO/CeO_(2)异质结,制备了木质素改性的纳米ZnO/CeO_(2)异质结;通过FT-IR、XRD、SEM、UV-Vis-DRS等手段对样品进行表征,并以亚甲基蓝为保护对象对样品的紫外屏蔽性能进行了考察。结果表明,木质素改性的纳米ZnO/CeO_(2)异质结在280~420 nm处的光吸收性能优于同等条件下合成的改性前ZnO/CeO_(2)异质结;当紫外光照射70 min时,木质素改性的纳米ZnO/CeO_(2)异质结的亚甲基蓝保留率为77.92%,表明所合成的样品是具有高紫外屏蔽性能、低光催化活性的紫外屏蔽材料。 展开更多

关键词 木质素 zno/CeO_(2) 异质结 紫外屏蔽 亚甲基蓝

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ZnO/D-A共轭聚合物S型异质结高效光催化产H_(2)O_(2)及其电荷转移动力学研究

6

作者 吴优 程畅 +4 位作者 戚克振 程蓓 张建军 余家国 张留洋 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2024年第11期35-36,共2页

光催化技术利用清洁、无污染的太阳能合成过氧化氢(H_(2)O_(2))。本研究通过SuzukiMiiyaura反应和水热法合成了ZnO/PBDS型异质结复合材料。优化后的ZnO/PBD复合材料的光催化产H2O2效率为4.07mmol·g^(-1)·h^(-1),是单一ZnO的5.... 光催化技术利用清洁、无污染的太阳能合成过氧化氢(H_(2)O_(2))。本研究通过SuzukiMiiyaura反应和水热法合成了ZnO/PBDS型异质结复合材料。优化后的ZnO/PBD复合材料的光催化产H2O2效率为4.07mmol·g^(-1)·h^(-1),是单一ZnO的5.4倍。光催化性能的显著提高归功于S型异质结的形成。紫外可见吸收光谱和原位光照X射线光电子能谱证实了S型异质结的形成。稳态荧光和飞秒瞬态吸收(fs-TA)光谱确定并验证了ZnO中缺陷态的存在。这些缺陷态会捕获光生电子,不利于光催化反应。S型异质结有效地促进了电子的分离和转移,从而缓解了这一问题。通过拟合fs-TA光谱得到了光生电子在这些缺陷态中的寿命,进一步证明了S型异质结中的载流子转移机制。该工作介绍了一种利用fs-TA光谱研究有机/无机S型异质结的新方法。 展开更多

关键词 光催化产H_(2)O_(2) S型异质结 zno缺陷态 fs-TA光谱

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S-scheme ZnO/MoS_(2)异质结构筑与对盐酸四环素降解性能

7

作者 胡怀生 张鹏会 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2022年第6期28-33,共6页

抗生素药物使用范围广且用量大,导致大量抗生素废水进入水体或者残留在土壤环境中,对人类健康造成威胁,然而传统工艺对其去除效果并不理想.以ZnO为基底,通过掺杂MoS_(2),制备了S-scheme ZnO/MoS_(2)异质结复合材料,研究了该材料对抗生... 抗生素药物使用范围广且用量大,导致大量抗生素废水进入水体或者残留在土壤环境中,对人类健康造成威胁,然而传统工艺对其去除效果并不理想.以ZnO为基底,通过掺杂MoS_(2),制备了S-scheme ZnO/MoS_(2)异质结复合材料,研究了该材料对抗生素废水的净化性能.通过调节复合材料中ZnO含量、光照条件、盐酸四环素浓度等,探讨了ZnO/MoS_(2)复合材料对不同浓度盐酸四环素(tetracycline hydrochloride,TC)废水的净化效果.结果表明:在光照条件下,催化剂复合比为1∶1的ZnO/MoS_(2)复合材料对60 mg·L^(-1)四环素废水的降解效率可达88%(pH=7,105 min);电子传递与污染物降解机理研究表明,电子由ZnO导带迁移至MoS_(2)价带,形成S-scheme异质结,从而有效提高了催化效率与污染物降解性能. 展开更多

关键词 zno mos_(2) S-scheme异质结 盐酸四环素 废水净化

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多晶CdS/Cu_2S异质结太阳电池光电流及转换效率的计算 被引量：2

8

作者 展铁政 张春燕 蔡禄 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1993年第4期317-324,共8页

根据半导体材料的性能参数,对多晶CdS/Cu_2S薄膜太阳电池在各种浓度下的光伏特性作了较深入的分析和计算。计算中考虑到耗尽区宽度的变化以及内表面复合损失对光电流J_L的影响,同时还用Rotlwarf晶界复合损失模型计算了晶粒度对光电流及... 根据半导体材料的性能参数,对多晶CdS/Cu_2S薄膜太阳电池在各种浓度下的光伏特性作了较深入的分析和计算。计算中考虑到耗尽区宽度的变化以及内表面复合损失对光电流J_L的影响,同时还用Rotlwarf晶界复合损失模型计算了晶粒度对光电流及光伏特性的影响。存在一个最佳Cu_2S受主浓度N_a=10^(15)cm^(-3),单晶和晶粒度R=3μm的多晶电池,其转换效率分别为13.6％和13.3％。 展开更多

关键词 太阳能电池 异质结 计算 cds/Cu2S

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MoS_2/ZnO异质结的光电特性 被引量：3

9

作者 朱芸 米文俊 +2 位作者 马金楼 王强 马锡英 《物理实验》 2015年第10期1-5,共5页

采用化学气相沉积法在Si衬底上先后沉积了Ag掺杂的MoS2薄膜和Ag掺杂的ZnO薄膜,形成MoS2/ZnO异质结.研究了薄膜的表面形貌、晶体结构、光吸收特性和电学特性,对比分析了MoS2/ZnO异质结的光吸收特性和有无光照下的I-V特性,并对其导电机理... 采用化学气相沉积法在Si衬底上先后沉积了Ag掺杂的MoS2薄膜和Ag掺杂的ZnO薄膜,形成MoS2/ZnO异质结.研究了薄膜的表面形貌、晶体结构、光吸收特性和电学特性,对比分析了MoS2/ZnO异质结的光吸收特性和有无光照下的I-V特性,并对其导电机理进行了研究.实验结果表明:MoS2和ZnO薄膜表面均匀平整,结晶度较好;Ag掺杂的MoS2和Ag掺杂的ZnO的薄膜具有较高的电子迁移率,分别为1.57×103 cm2/(V·s)和6.17×103 cm2/(V·s);MoS2/ZnO异质结具有较好的整流效应和光电响应特性. 展开更多

关键词 mos2/zno异质结 化学气相沉积 能带结构 光电特性 迁移率

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Z型TiO_(2)/Au/CdS异质结对304不锈钢的光生阴极保护效果研究 被引量：2

10

作者 许守武 张红兵 +5 位作者 王镜淇 张凯丽 都俐俐 巩大明 卢贵武 邱萍 《材料保护》 CAS CSCD 2023年第12期58-64,104,共8页

为了提高TiO_(2)对304不锈钢的光生阴极保护性能,采用阳极氧化法在Ti片表面制备TiO_(2)纳米带,再使用离子溅射制备TiO_(2)/Au,然后进一步使用连续离子层吸附反应法制备出Z型TiO_(2)/Au/CdS异质结复合膜。利用X射线衍射仪、扫描电子显微... 为了提高TiO_(2)对304不锈钢的光生阴极保护性能,采用阳极氧化法在Ti片表面制备TiO_(2)纳米带,再使用离子溅射制备TiO_(2)/Au,然后进一步使用连续离子层吸附反应法制备出Z型TiO_(2)/Au/CdS异质结复合膜。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱仪、X射线光电子能谱对所制备膜层的晶体结构、表面形貌、元素分布、各元素的价态以及键能进行分析,使用分光光度计分析膜层的光学性质,使用电化学工作站测试膜层对304不锈钢的光生阴极保护性能。结果表明:TiO_(2)/Au(10)/CdS复合膜对304不锈钢的光生阴极保护效果最好,其开路电位为-1.252 V(vs SCE),同时光生电流密度达到2.697 mA/cm^(2),是纯TiO_(2)(0.185 mA/cm^(2))的14倍。TiO_(2)复合Au和CdS后形成了Z型异质结,这种Z型电荷转移机制可以改变光生电子的迁移路径,能促进光生电子与空穴的分离,因此能够为304不锈钢提供有效的阴极保护。 展开更多

关键词 304不锈钢 TiO_(2)纳米带 Z型异质结 TiO_(2)/Au/cds复合膜 光生阴极保护

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TiO_2/CdS异质结薄膜的制备及光生载流子传输机理研究 被引量：1

11

作者 闫梦颖 贾会敏 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2017年第8期95-97,共3页

通过"刮刀法"和化学浴沉积法(CBD)相结合制备了TiO_2/CdS异质结薄膜。利用XRD、SEM、UV-Vis吸收光谱和Ⅰ-Ⅴ特征曲线等手段研究了沉积时间对异质结薄膜材料的形貌及性能的影响。结果表明当CdS的沉积时间为30min时,制备的TiO_2... 通过"刮刀法"和化学浴沉积法(CBD)相结合制备了TiO_2/CdS异质结薄膜。利用XRD、SEM、UV-Vis吸收光谱和Ⅰ-Ⅴ特征曲线等手段研究了沉积时间对异质结薄膜材料的形貌及性能的影响。结果表明当CdS的沉积时间为30min时,制备的TiO_2/CdS异质结薄膜具有最优的光电性能。利用EIS和TPV技术对光生载流子的传输过程进行了系统的研究,其结果表明其最优的光电性能主要归因于异质结构的构建可有效提高光生载流子分离的效率和传输的速度,并能显著提高光生载流子的寿命。 展开更多

关键词 TiO2/cds TPV 光生载流子 异质结薄膜

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ZnO/Cu_2O异质结纳米阵列制备及光催化性能 被引量：4

12

作者 何祖明 夏咏梅 +2 位作者 唐斌 江兴方 黄正逸 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期936-943,共8页

利用湿化学法在FTO玻璃基底上制备了高度规整的ZnO纳米棒阵列(ZnO NRAs),以此为衬底,采用磁控溅射法在ZnO NRAs表面沉积Cu_2O薄膜。分别用X射线衍射仪、X射线光电子能谱、扫描电镜、光致光谱、紫外可见分光光度计和电化学工作站对样品... 利用湿化学法在FTO玻璃基底上制备了高度规整的ZnO纳米棒阵列(ZnO NRAs),以此为衬底,采用磁控溅射法在ZnO NRAs表面沉积Cu_2O薄膜。分别用X射线衍射仪、X射线光电子能谱、扫描电镜、光致光谱、紫外可见分光光度计和电化学工作站对样品的物相、形貌、吸收光谱、光电性能进行了表征,用甲基橙(MO)模拟有机物废水研究复合材料的光催化性能。结果表明:ZnO纳米棒为六方纤锌矿结构,其直径约为80~100 nm,长约2~3μm,棒间距约100~120 nm。立方晶系的Cu_2O颗粒直径约为100~300 nm,形成致密膜层并紧密覆盖在ZnO NRAs表面上,构成ZnO/Cu_2O异质结纳米阵列(ZnO/Cu_2O HNRAs)结构。与纯ZnO NRAs和Cu_2O相比,ZnO/Cu_2O HNRAs在可见光范围内的吸收显著增强,吸收波长向可见光方向偏移。ZnO/Cu_2O HNRAs的载流子传递界面的电荷转移速度快,有效促进了光生电子和空穴的分离。在紫外-可见光照射65 min后,ZnO/Cu_2O HNRAs的降解效率为94%,分别是纯ZnO NRAs和Cu_2O的18倍和1.7倍。 展开更多

关键词 zno纳米棒阵列 zno/Cu2O异质结纳米棒阵列 光电化学性能 光催化

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水热法制备In_(2)O_(3)/ZnO异质结及其高的光催化性能 被引量：2

13

作者 吕宝华 李玉珍 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2022年第6期50-56,共7页

采用简单的两步水热法合成了不同In_(2)O_(3)质量比的In_(2)O_(3)/ZnO异质结复合材料.通过X射线衍射仪(XRD)、紫外-可见分光光度计(UV-vis)和扫描电子显微镜(SEM)对复合材料的结构、形貌和性能进行了表征.同时还使用UV-vis分光光度计测... 采用简单的两步水热法合成了不同In_(2)O_(3)质量比的In_(2)O_(3)/ZnO异质结复合材料.通过X射线衍射仪(XRD)、紫外-可见分光光度计(UV-vis)和扫描电子显微镜(SEM)对复合材料的结构、形貌和性能进行了表征.同时还使用UV-vis分光光度计测试了异质结降解罗丹明B(RhB)的光催化活性.实验结果表明,与纯ZnO和In_(2)O_(3)相比,In_(2)O_(3)的引入将ZnO的吸收光谱扩展到可见光区域,从而提高了其光生电子和空穴的分离.此外,In_(2)O_(3)/ZnO异质结在可见光照射对RhB具有较高的光催化活性.5 wt%-In_(2)O_(3)/ZnO异质结对RhB的降解率为84.3%,且具有良好的光催化稳定性.In_(2)O_(3)/ZnO异质结复合材料在有机染料废水的降解中有更广阔的应用前景. 展开更多

关键词 In_(2)O_(3)/zno异质结 水热法 光催化

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CdS纳米颗粒修饰黑色Ti^(3+)/TiO_(2)纳米管用于高效光催化制氢研究

14

作者 汤振国 张楠 +2 位作者 刘晓燕 王开鹰 余志超 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期104-108,114,共6页

使用高效分级的半导体光催化剂进行光催化分解水产氢是解决目前面临的能源和环境危机的一个很有前景的策略。在这项工作中,通过阳极氧化法和NaBH 4氢化还原TiO_(2)纳米管阵列以及溶热法设计并制备立方稳态闪锌矿CdS NPs修饰于黑色Ti^(3+... 使用高效分级的半导体光催化剂进行光催化分解水产氢是解决目前面临的能源和环境危机的一个很有前景的策略。在这项工作中,通过阳极氧化法和NaBH 4氢化还原TiO_(2)纳米管阵列以及溶热法设计并制备立方稳态闪锌矿CdS NPs修饰于黑色Ti^(3+)/TiO_(2)纳米管的三元复合光催化剂。从扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)的分析结果中可以确认CdS NPs在Ti^(3+)/TiO_(2)纳米管中的负载情况。样品BTC-1∶1表现出较高的催化性能(氢气生成率为2.77mmol/(g·h),明显高于B-TiO_(2)和CdS,分别约13倍和3.6倍)。构建异质结可以拓宽可见光的响应范围,也可以分离电子-空穴对,同时保留较高的电子-空穴氧化还原电位用于光催化反应。该研究为制备高效光解水产氢材料提供了合理的设计。 展开更多

关键词 黑色TiO_(2)纳米管阵列 Ti^(3+) 缺陷 cds纳米颗粒 异质结 光催化制氢

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异质结Bi_2WO_6/ZnO复合光催化剂的制备及其光催化降解含酚废水的研究 被引量：3

15

作者 宜沛沛 付红普 +2 位作者 高晓明 翟祥 付峰 《化学研究与应用》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期63-69,共7页

采用水热法制备了一系列Bi2WO6/Zn O异质结光催化剂,并对其进行X射线衍射(XRD)、紫外-可见光谱(UV-Vis DRS)、扫描电镜(SEM)、光电子能谱(EDS)等手段对其结构性质进行了表征。在含酚废水的液相反应体系中,研究了异质结Bi2WO6/Zn O复合... 采用水热法制备了一系列Bi2WO6/Zn O异质结光催化剂,并对其进行X射线衍射(XRD)、紫外-可见光谱(UV-Vis DRS)、扫描电镜(SEM)、光电子能谱(EDS)等手段对其结构性质进行了表征。在含酚废水的液相反应体系中,研究了异质结Bi2WO6/Zn O复合光催化剂光催化降解苯酚的性能。结果表明,Bi2WO6/Zn O异质结的形成可以有效的抑制光生电子和空穴对的结合,使其光催化活性明显优于纯的Zn O和Bi2WO6;另外,异质结型Bi2WO6/Zn O复合光催化剂的表面OH·自由基更有利于光催化活性的提高。当Bi2WO6复合量为4wt%时,异质结Bi2WO6/Zn O复合光催化剂光催化降解苯酚的效果最佳。 展开更多

关键词 水热法 Bi2 WO6/zno异质结 光降解 苯酚

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ZnO/Cu2O异质结中深能级表面光伏特性 被引量：2

16

作者 王蓉 史占花 +5 位作者 蔡芳共 杨峰 贾永芳 黎颖 程翠华 赵勇 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期768-771,共4页

采用恒电压沉积法在导电玻璃(FTO)上制备了具有三棱柱金字塔状的ZnO/Cu2O异质结薄膜.利用场发射扫描电镜(FESEM)与X射线衍射仪(XRD)对薄膜的微观形貌和晶体结构进行了表征.利用表面光电压谱(SPS)、场诱导表面光电压谱(FISPS)和相位谱(PS... 采用恒电压沉积法在导电玻璃(FTO)上制备了具有三棱柱金字塔状的ZnO/Cu2O异质结薄膜.利用场发射扫描电镜(FESEM)与X射线衍射仪(XRD)对薄膜的微观形貌和晶体结构进行了表征.利用表面光电压谱(SPS)、场诱导表面光电压谱(FISPS)和相位谱(PS)研究了单一Cu2O与ZnO/Cu2O异质结薄膜的表面光伏性质.结果表明,与单一Cu2O薄膜相比,ZnO/Cu2O异质结薄膜的光伏响应范围拓展到了600～800nm.根据SPS,FISPS和PS的作用原理,拓展部分的光伏响应归因于ZnO/Cu2O异质结中Cu2O层的深能级跃迁,该跃迁在ZnO-Cu2O界面电场(方向由ZnO指向Cu2O)的作用下得到加强,同时深能级跃迁产生的电子-空穴对在ZnO-Cu2O界面电场的作用下得到了有效分离和传输. 展开更多

关键词 zno/Cu2O异质结 表面光电压谱 场诱导表面光电压谱 界面电场

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Cu_2O-ZnO异质结太阳能电池的制备及光电性能研究(英文) 被引量：1

17

作者 尚明伟 刘春廷 +3 位作者 孙琼 张乾 董红周 董立峰 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期197-201,共5页

电化学沉积是一种绿色高效的材料制备方法。本实验使用电化学沉积法分别制备了单晶的氧化锌(ZnO)纳米棒阵列和p型的氧化亚铜(Cu2O)薄膜,并对样品进行了扫描电镜、X光衍射、外量子效率和光电性能测试等一系列的表征和测试。试验结果表明... 电化学沉积是一种绿色高效的材料制备方法。本实验使用电化学沉积法分别制备了单晶的氧化锌(ZnO)纳米棒阵列和p型的氧化亚铜(Cu2O)薄膜,并对样品进行了扫描电镜、X光衍射、外量子效率和光电性能测试等一系列的表征和测试。试验结果表明,通过改变反应溶液中的ZnCl2浓度可以来调控ZnO纳米棒的直径。光电性能测量显示在Cu2O/ZnO间形成了p-n异质结。量子效率的测试证明该异质结可有效地促进载流子的分离和传送,从而提高太阳能电池的转化效率。 展开更多

关键词 zno CU2O 异质结 光电性能 外量子效率

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WS2/MoS2异质结的制备与光电特性 被引量：1

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作者 丁馨 朱静怡 马锡英 《微纳电子技术》 北大核心 2020年第10期771-775,792,共6页

主要研究了硫化钨(WS2)/硫化钼(MoS2)薄膜异质结的制备及其光电特性。首先以WS2粉末为原料,采用化学气相沉积(CVD)法在Si衬底上沉积WS2薄膜,然后以MoS2粉末为原料在WS2薄膜表面沉积MoS2薄膜形成WS2/MoS2异质结。利用原子力显微镜(AFM)... 主要研究了硫化钨(WS2)/硫化钼(MoS2)薄膜异质结的制备及其光电特性。首先以WS2粉末为原料,采用化学气相沉积(CVD)法在Si衬底上沉积WS2薄膜,然后以MoS2粉末为原料在WS2薄膜表面沉积MoS2薄膜形成WS2/MoS2异质结。利用原子力显微镜(AFM)观察发现制备的WS2和MoS2薄膜大面积均匀,表面分布密集的纳米粒子,高度分别约为0.8 nm和50 nm。WS2/MoS2异质结对可见光有良好的吸收特性,并随光功率的增加,流过异质结的光电流也显著增加。另外,还发现WS2/MoS2异质结在温度和工作频率改变时I-V曲线也出现明显变化。随温度升高,流过异质结的电流显著增加,而随工作频率的增加,异质结的电容迅速减小。以上研究结果表明,WS2/MoS2异质结容易受到光照强度、温度和工作频率的影响,使其可用于制备高效率的太阳电池、光探测器和温度传感器等光电子器件,在光电子领域具有广阔的应用前景。 展开更多

关键词 硫化钨(WS2) 硫化钼(mos2) 化学气相沉积(CVD) 异质结 光电特性

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垂直型MoS2/C60范德华异质结的研究

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作者 潘志伟 邓金祥 +5 位作者 张浩 白志英 李瑞东 王贵生 段苹 王吉有 《半导体技术》 CAS 北大核心 2019年第1期20-26,共7页

研究了采用垂直堆垛方式构筑的MoS2/C60范德华异质结的特性。利用直流磁控溅射法制备Mo薄膜,对Mo薄膜进行硫化退火处理得到MoS2薄膜,采用真空蒸镀法在MoS2薄膜上沉积C60进而形成MoS2/C60范德华异质结,并制备了Au/MoS2/C60/Al结构的器件... 研究了采用垂直堆垛方式构筑的MoS2/C60范德华异质结的特性。利用直流磁控溅射法制备Mo薄膜,对Mo薄膜进行硫化退火处理得到MoS2薄膜,采用真空蒸镀法在MoS2薄膜上沉积C60进而形成MoS2/C60范德华异质结,并制备了Au/MoS2/C60/Al结构的器件。对MoS2薄膜的晶体结构进行了分析,对MoS2,C60及MoS2/C60薄膜的喇曼光谱及光吸收特性进行了测试和表征。结果表明:经过750℃退火后的MoS2晶型为2H型;由于在MoS2和C60薄膜之间范德华力的存在,相对于生长在Si/SiO2衬底上,沉积在MoS2上的C60薄膜喇曼特征峰发生红移;MoS2/C60薄膜在可见光范围内具有明显的光吸收特性;异质结表现出良好的整流特性,通过电子导电模型分析得出电子的传输机制包含热电子发射,空间电荷限制电流传导(SCLC)和隧穿现象。 展开更多

关键词 mos2 C60 薄膜 异质结 导电模型

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Ⅱ型C_(2)N/ZnO异质结水分解光催化剂的第一性原理研究

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作者 陈晶亮 栾丽君 +7 位作者 张茹 张研 杨云 刘剑 田野 魏星 樊继斌 段理 《材料导报》 CSCD 北大核心 2023年第11期25-32,共8页

基于单层C_(2)N和ZnO,构建了一种新型2D范德华(vdW)异质结。在第一性原理下进行密度泛函理论计算,系统地研究了C_(2)N/ZnO异质结的光催化应用。结果表明,C_(2)N/ZnO异质结具有1.68 eV的直接带隙,其Ⅱ型带对准可以促使光生电子和空穴分... 基于单层C_(2)N和ZnO,构建了一种新型2D范德华(vdW)异质结。在第一性原理下进行密度泛函理论计算,系统地研究了C_(2)N/ZnO异质结的光催化应用。结果表明,C_(2)N/ZnO异质结具有1.68 eV的直接带隙,其Ⅱ型带对准可以促使光生电子和空穴分离在不同层上。由Mulliken电荷布局分析可知,C_(2)N层有0.53个电子转移到ZnO层,在异质结界面处形成了一个较强的内建电场E int,抑制了光生电子空穴对的复合。此外,C_(2)N/ZnO异质结的带边位置跨过了pH=2~7时的水氧化还原电位,同时拉伸应变可以增大其光催化水分解pH范围。特别地,C_(2)N/ZnO异质结保留了高载流子迁移率和优异的光吸收性能,太阳能-氢能(STH)转换效率可达到24.6%。因此,C_(2)N/ZnO异质结是一种具有应用前景的水分解光催化剂。 展开更多

关键词 C_(2)N/zno异质结 水分解 第一性原理 光催化

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