铜氧化物的制备与光伏研究

【摘要】： 本论文用简易的化学方法分别合成了粒径为802nm、576nm和5.18um八面体Cu2O微晶,以及用葡糖糖合成了呈模糊八面体状的Cu2O微晶。实验表明八面体Cu2O粒子在空气中不稳定,其表面被氧化;且表面氧化影响光生载流子的运动。用水热法合成了CuO纳米粒子,当NaOH浓度较小时合成的CuO纳米粒子不纯,随着NaOH浓度的增加,CuO纳米粒子的粒径也在增加。同时对CuO纳米粒子做了光伏特性研究。 通过改变TEA与蒸馏水体积比和反应时间,用水热法方法合成了CuO/Cu2O微晶并对其做了系统的光伏特性研究。CuO/Cu2O微粒子的SPS在短波段出现一明显的“肩峰”,随着CuO量的增加,主光伏响应区逐步红移,同时短波段的光伏信号逐步减弱。CuO/Cu2O微粒子的光伏响应主峰在外电场作用下与无外电场时相比发生蓝移,蓝移了至少100 nm。由分析可知在短波段处的光伏信号主要源于被覆盖的Cu2O,在长波段处的光伏信号主要源于粒子表面的CuO。通过添加TEA (triethanolamine)同时改变反应时间,合成了八面体Cu2O、核壳结构的截角八面体Cu/Cu2O和核壳结构的八面体Cu/Cu2O微粒子。并提出了上述粒子形貌和结构的形成和演变机制。利用表面光伏和瞬态光伏的表征发现Cu/Cu2O粒子有较强的光伏信号,且光伏信号与Cu的含量有关。 【关键词】：铜氧化物 核壳结构 光伏
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TB383.1
【目录】：

• 内容提要4-8
• 第一章 绪论8-19
• 1.1 引言8-9
• 1.1.1 微结构控制的意义和方法8
• 1.1.2 光生电荷研究8-9
• 1.2 纳微米材料的制备方法和微结构控制研究9-11
• 1.2.1 纳微米材料的制备方法9-10
• 1.2.2 表面活性剂及其在微结构控制中的应用10-11
• 1.3 表面光伏研究11-17
• 1.3.1 表面光伏的产生13-14
• 1.3.2 影响光伏的因素14-15
• 1.3.3 SPV 技术研究概况15-17
• 1.4 本论文的选题思路及主要工作17-19
• 第二章 Cu_2O 微晶和 CuO 纳米粒子的制备及其光伏研究19-33
• 2.1 Cu_2O 微晶的制备与表征20-23
• 2.1.1 实验部分20-21
• 2.1.2 不同形貌粒径 Cu_2O 微晶的表征与讨论21-23
• 2.2 Cu_2O 微晶的光伏研究23-27
• 2.3 纳米CuO 的制备与表征27-29
• 2.3.1 实验部分27
• 2.3.2 CuO 纳米粒子的表征与讨论27-29
• 2.4 CuO 纳米粒子的光伏研究29-31
• 2.5 小结31-33
• 第三章 CuO/Cu_2O 微晶的制备与光伏研究33-46
• 3.1 TEA 与水体积比对CuO/Cu_2O 微晶形貌和成分的影响33-37
• 3.1.1 CuO/Cu_2O 微晶的制备33
• 3.1.2 CuO /Cu_2O 核多壳结构微晶的表征与讨论33-37
• 3.2 反应时间对 CuO/Cu_2O 微晶成分的影响37-38
• 3.2.1 样品的制备37
• 3.2.2 样品的SEM 和XRD 分析37-38
• 3.3 CuO/Cu_2O 微晶的光伏研究38-44
• 3.4 小结44-46
• 第四章Cu/Cu_2O 核多壳结构微晶的制备与光伏研究46-63
• 4.1 反应时间对 Cu/Cu_2O 核多壳结构微晶形貌结构和成分的影响46-52
• 4.1.1 Cu/Cu_2O 核多壳结构微晶的制备46
• 4.1.2 Cu/Cu_2O 核多壳结构微晶的 FE-SEM 分析46-48
• 4.1.3 Cu/Cu_2O 核多壳结构微晶的物相分析48-50
• 4.1.4 Cu/Cu_2O 核多壳结构微晶的形成机制50-52
• 4.2 TEA 与水体积比对Cu/Cu_2O 微晶形貌和结构的影响52-55
• 4.2.1 Cu/Cu_2O 微晶的制备52
• 4.2.2 Cu/Cu_2O 核多壳结构微晶的表征与讨论52-55
• 4.3 Cu/Cu_2O 核多壳微晶的光伏研究55-61
• 4.4 小结61-63
• 第五章 结论63-65
• 参考文献65-75
• 作者发表的文章75-76
• 致谢76-77
• 中文摘要77-79
• Abstract79-81

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