The Electrochemistry of Novel Luminescent and photoelectric Materials

随着材料、能源、信息、生命和环境等领域中高新技术的迅猛发展，对新体系、新材料的需求与日俱增，电化学在满足这一需求中扮演着重要的角色。纳米半导体材料作为纳米材料的一个重要的分支，在功能材料和器件的发展中起着举足轻重的作用，其中发光和光电效应是这类材料至关重要的两方面性质：一方面，半导体纳米结构独特的光学性质为其在发光器件中的应用开辟了广阔的前景；另一方面，利用其光电效应，开发新型太阳能电池，可能成为解决日益迫近的能源枯竭问题的突破口之一。将半导体纳米结构与聚合物等异质材料相结合，不仅可以提高纳米微粒的稳定性，为半导体纳米结构的实用化提供了一条简洁的途径，复合体系还可能呈现新的光学特性，如作为发光...As the high techniques develop rapidly in the fields of energy, information, life and environment, there are increasing demands for novel systems and materials. Electrochemistry will play an important role in realizing the demands. Nano-structured semiconductors, a branch of nano-materials, are of vital importance on the developments of function materials and devices. Luminescent and photoelectric...学位：理学博士院系专业：化学化工学院化学系_物理化学(含化学物理)学号：B20022502

纳米硫化镉在对氨基苯硫酚自组装单层修饰金电极上的电化学合成

采用电流脉冲法在自组装了对氨基苯硫酚单层的金电极(PATP/Au)上电沉积硫化镉(CdS)纳米薄膜,运用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射谱(XRD)对其形貌和结构进行了表征,发现得到的是垂直基底生长的CdS纳米棒有序阵列.研究电沉积中电流脉冲参数的影响时发现:随着电流脉冲宽度增大,CdS纳米棒的尺寸增大,有序性降低;脉冲幅度增大,则纳米棒尺寸增大,覆盖度也随之增大.因此通过调节脉冲宽度和脉冲幅度,可对所制备的CdS纳米薄膜的形貌和尺寸进行调控.运用循环伏安法和计时电位法对电沉积机理进行了探究.根据实验结果我们认为Au电极自组装PATP单分子层后,PATP分子中的-NH2与溶液中Cd2+相互作用,使沉积时的电子通过表面的PATP分子链进行传递.并进一步提出纳米CdS在PATP/Au电极上电化学合成的生长机理

制备条件对PANI/PATP/Au和TiO_2-PANI/PATP/Au膜光电化学性能的影响

应用电化学方法在不同条件下制备聚苯胺 (PANI)膜和TiO2 -PANI复合膜 ,并对其光电化学性能进行研究 .实验表明 ,制备条件是影响膜光电化学性能的重要因素 .对氨基硫酚 (PATP)的组装有利于改善PANI膜的附着力 ;部分氧化态PANI膜的光电化学响应明显优于还原态和氧化态PANI膜的光电化学响应 ;部分氧化态PANI膜的厚度对其光电化学性能有一最佳值 ;热处理虽然有利于改善TiO2 的光电化学性能 ,但温度太高 ,将破坏PANI膜的表面结构 ,对于TiO2 -PANI复合膜有一最佳的热处理温度 .优化制备条件大可改善TiO2 -PANI复合膜和PANI膜的光电化学性

纳米TiO_2电极的特殊光电化学响应

应用涂膜法、电沉积法和溶胶-凝胶法制备纳米TiO2电极.实验发现,纳米TiO2具有特殊的光电化学响应,其光电流~电位变化出现光电流峰,这一特殊的光电化学性质乃与纳米半导体电极的纳米结构及其特殊的光诱导氧化还原反应机理密切相关

半导体纳米微粒/聚苯胺复合材料的制备和性能研究

简述了近年来新发展的几种半导体纳米微粒/聚苯胺复合材料的构建方法,总结了半导体纳米微粒/聚苯胺复合材料性能表征的部分工作,讨论了半导体纳米微粒的尺寸大小、粒度分布及复合材料的光学和光电化学性能研究等

聚苯胺对纳米CdS的光致发光增强效应

利用电化学脉冲沉积法在聚苯胺 ( PANI)膜上制备了纳米 Cd S/PANI复合膜 ,并利用扫描电镜光谱、紫外可见光谱、红外光谱、拉曼和荧光等光谱技术表征复合膜的形貌、结构及性质 .Cd S/PANI复合膜中Cd S微粒呈现量子尺寸效应 ;Cd S和 PANI间存在相互作用 ;由于聚苯胺和 Cd S能级的合适匹配 ,聚苯胺对Cd S的光致发光 ( PL)有增强效应 ,增强机理为光生载流子的传递机

单根聚苯胺纳米线导电性的研究

纳米线(管)的模板合成和导电原子力显微镜(C鄄AFM)结合是一种近期发展起来研究单根一维纳米结构及阵列导电性的有效方法.本文利用C鄄AFM测量了阳极氧化铝(AAO)模板电化学合成制备的单根聚苯胺纳米线的电导率,研究了直径、氧化还原态对单根聚苯胺纳米线电导率的影响.从I-V曲线可以看到,其导电性质与半导体类似,但又不同于半导体.尚未观察到反向击穿现象,可能原因是,在一定的反向偏压下的离子脱嵌使得它由部分氧化态(导电态)转变为还原态(绝缘态);电导率随纳米线直径减小而线性地增加;以ClO-4离子掺杂的氧化态和还原态比部分氧化态的电导率低二个数量级

择优生长CdS纳米微粒膜的制备和性能研究

利用恒电流阴极还原法或电流脉冲法在聚苯胺膜、PATP膜、Au膜和ITO基体上制备了CdS纳米微粒膜 ,并对其结构和紫外_可见吸收等性质进行初步表征 .结果表明基体对CdS微粒膜的结构和性能具有较大的影

Charge Transport Performance of Nafion-based Redox Polymer in Atmosphere

利用三明治电池和伏安法测试了不同制备条件的Nafion基氧化还原聚合物膜在空气中的电荷传输性能.研究结果表明,混合适量聚乙二醇(PEG)的Nafion基金属联吡啶配合物｛Nafion[M(bpy)23+,PEG](M=Ru,Fe)｝膜的表观电荷传递扩散系数(Dct)达到10-6-10-7cm2·s-1,电子或空穴迁移率(μ)达到10-4-10-5cm2·V-1·s-1.在导电玻璃(ITO)电极与Nafion基氧化还原聚合物膜界面引入一层导电聚苯胺(PANI)后,降低了其接触电阻,使氧化还原聚合物膜的Dct提高至10-5-10-6cm2·s-1,μ提高至10-3-10-4cm2·V-1·s-1,且工作电流提高了近两个数量级.该固态氧化还原聚合物膜的性能比较稳定,在空气中放置30天后其Dct和μ降低得很少.The charge transport performance of the Nafion-based redox polymer films prepared under different conditions was investigated by cyclic voltammetry in the sandwiched cells.The results showed that the apparent charge transfer diffusion coefficient(Dct)of the Nafion[M(bpy)2+3,PEG(polyethylene glycol)](M=Ru or Fe)films is about 10-6-10-7 cm2·s-1 and the mobility of the electron or hole(μ)was about 10-4-10-5 cm2·V-1·s-1.In order to decrease the resistance of the interface,a polyaniline(PANI)layer was added to the interface of indium tin oxide coated conducting glass(ITO)electrode and the redox polymer.Consequentially,the Dct could be increased to about 10-5-10-6 cm2·s-1 and μ to about 10-3-10-4 cm2·V-1·s-1,and the operating current of the cells under 600 mV bias could be increased by almost 100 times.In addition,the Dct and μ of this redox polymer film had just reduced slightly after 30 d kept in atmosphere.Therefore,the redox polymer film is sufficiently stable.国家自然科学基金(20373057)资助项

聚苯胺纳米管在阳极氧化铝模板中电聚合的生长机理

利用阶跃电位、循环伏安等电化学方法,应用金属电沉积理论,研究聚苯胺纳米管在阳极氧化铝模板(AAO)内电聚合的生长机理.结果表明:电聚合初始,苯胺二维非扩散控制的瞬时成核生长形成聚苯胺晶胞链段单层,单层形成以后,聚苯胺的生长过程变为线性扩散控制.XRD实验进一步证实电聚合的聚苯胺同时包含结晶相和无定型相结构