本文關(guān)鍵詞：硫化銅與六硼化鑭光熱材料的制備與性能

  更多相關(guān)文章： 光熱材料 溶劑熱法 CuS Mg水解輔助法 LaB_6 光吸收性能

【摘要】：目前,能源問(wèn)題是全世界范圍面臨的最為突出的問(wèn)題之一,而太陽(yáng)能是人類(lèi)取之不盡、用之不竭的清潔能源。為了有效地利用太陽(yáng)能促使如今太陽(yáng)能材料的研制和應(yīng)用取得顯著進(jìn)步。理想的新型太陽(yáng)能功能材料不僅有望緩解/解決世界面臨的能源短缺問(wèn)題,且還可以避免環(huán)境的污染,使得太陽(yáng)能材料具有十分誘人的前景,其中太陽(yáng)能光熱轉(zhuǎn)換材料尤其是近紅外光熱轉(zhuǎn)換材料作為一類(lèi)重要的太陽(yáng)能材料也逐漸受到關(guān)注。本文選取了CuS和LaB_6等近紅外光熱轉(zhuǎn)換材料作為研究對(duì)象,分別采用溶劑熱法制備CuS和Mg水解輔助法制備LaB_6,采用X射線衍射(XRD)、傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)、紫外可見(jiàn)漫反射光譜(UV-vis)等多種表征手段對(duì)合成光熱轉(zhuǎn)換材料樣品的物相結(jié)構(gòu)和光吸收性能等進(jìn)行研究。通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)研究工作,取得了一定的研究成果。以CuC_(l2)為銅源,(NH_2)_2CS為硫源,C_2H_6O_2-NH_3?H_2O混合溶液為溶劑,采用溶劑熱法合成CuS晶體材料,并通過(guò)X射線衍射(XRD)、紫外可見(jiàn)漫反射光譜(UV-vis)和傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)等對(duì)合成產(chǎn)物物相結(jié)構(gòu)和光學(xué)性能進(jìn)行研究,并對(duì)部分合成工藝條件對(duì)合成產(chǎn)物的光吸收性能的影響進(jìn)行分析。研究結(jié)果表明:以溶劑熱法所制備樣品為純六角相靛銅礦CuS晶體。熒光光譜顯示CuS晶體在470.8、498.4和577.6nm處存在三個(gè)較強(qiáng)的藍(lán)光及綠光PL發(fā)射峰。紫外可見(jiàn)漫反射光譜顯示合成工藝條件顯著影響著所制備樣品的光吸收性能。在反應(yīng)體系中,反應(yīng)物(CuCl_2)濃度為0.3mol/L,銅與硫的物質(zhì)的量比為3∶2,溶劑中乙二醇與氨水體積比為4∶1的條件下于140℃下保溫2h可獲得近紅外區(qū)光吸收性能較優(yōu)的產(chǎn)物。模擬太陽(yáng)光進(jìn)行光熱轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示所制備光熱劑的光熱轉(zhuǎn)換效率為33.34%。以CuC_(l2)為銅源,(NH_2)_2CS為硫源,H_2O-C_2H_5OH混合溶液為溶劑,采用溶劑熱法合成CuS近紅外吸收材料,并通過(guò)X射線衍射(XRD)、紫外可見(jiàn)漫反射光譜(UV-vis)、場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡(SEM)和傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)等對(duì)合成產(chǎn)物物相結(jié)構(gòu)和光學(xué)性能進(jìn)行探究,并對(duì)部分合成工藝條件對(duì)合成產(chǎn)物的光吸收性能的影響進(jìn)行分析。結(jié)果表明:X射線粉末衍射光譜表明所制備樣品為純六角相靛銅礦CuS晶體,在pH為10~12強(qiáng)堿性條件下,所制備CuS樣品衍射峰較高結(jié)晶度較好。傅立葉變換紅外光譜顯示所制備樣品中沒(méi)有Cu-O的拉伸振動(dòng)峰出現(xiàn),所制備樣品未被氧化。紫外可見(jiàn)漫反射光譜顯示合成工藝條件顯著影響著所制備樣品的光吸收性能,在反應(yīng)體系反應(yīng)物(CuCl_2)濃度為0.2mol/L,銅與硫的物質(zhì)量比為1:2,溶劑中乙醇與水體積比為4:1的條件下于140oC下保溫10h可獲得光吸收性能較優(yōu)的產(chǎn)物。模擬太陽(yáng)光進(jìn)行光熱轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)得到所制備光熱劑的光熱轉(zhuǎn)換效率為26.85%。采用Mg輔助還原法成功的合成了純立方相LaB_6近紅外光吸收材料。采用X射線粉末衍射(XRD)、傅立葉變換紅外光譜(FT-IR)、紫外可見(jiàn)漫發(fā)射光譜(UV-vis)、透射電子顯微鏡(TEM)等對(duì)所制備樣品進(jìn)行表征,并且探索了Mg輔助還原法制備LaB_6納米材料的工藝合成條件。結(jié)果表明:所制備樣品為純立方相LaB_6晶體。傅立葉變換紅外光峰譜顯示有LaB_6對(duì)應(yīng)于紅外活性的振動(dòng)聲子T1u的兩種振動(dòng)模式的峰出現(xiàn),進(jìn)一步證明所制備樣品為L(zhǎng)aB_6晶體。TEM圖顯示所制備樣品的尺寸分布均勻粒徑大小約為30nm。對(duì)部分合成條件研究表明,在反應(yīng)體系溫度150oC、加入的H_2O和Mg粉分別為3ml和0.15mol時(shí)產(chǎn)率最大。模擬太陽(yáng)光進(jìn)行光熱轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn),經(jīng)過(guò)計(jì)算得到所制備LaB_6光熱劑的光熱轉(zhuǎn)換效率為26.28%。
【學(xué)位授予單位】：貴州師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TB34

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 沈彬;李志彬;鄧意達(dá);仵亞婷;胡文彬;;粒徑對(duì)超細(xì)空心鎳球光吸收性能的影響[J];粉末冶金材料科學(xué)與工程;2009年02期

2 張曉勇;晁明舉;梁二軍;胡帆;袁斌;;釩摻雜納米TiO_2薄膜的結(jié)構(gòu)和光吸收性能[J];無(wú)機(jī)材料學(xué)報(bào);2009年01期

3 彭戰(zhàn)軍;史非;唐乃嶺;劉敬肖;;銫鎢青銅的水熱合成及其光吸收性能[J];大連工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2013年02期

4 張紹巖;燕紅;高巖磊;常永芳;牟微;;釩酸銅納米線的制備及光吸收性能[J];人工晶體學(xué)報(bào);2011年06期

5 李云;王六定;;鈰摻雜對(duì)氧化鈦薄膜光吸收性能的影響[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2008年08期

6 程慧;晁明舉;梁二軍;姜雅麗;劉志鋒;;正交相Y_2Mo_3O_(12)薄膜的制備及光吸收性能研究[J];材料導(dǎo)報(bào);2010年18期

7 李子全;常春榮;徐蕓蕓;;退火對(duì)濺射ZnO薄膜光吸收性能的影響[J];壓電與聲光;2006年05期

8 梅長(zhǎng)松,鐘順和,肖秀芬;Cu/V_2O_5-TiO_2的結(jié)構(gòu)、光吸收性能與催化反應(yīng)性能研究[J];功能材料;2005年02期

9 李秀燕;張宏濤;王鶴峰;唐賓;;Fe摻雜TiO_2薄膜的低溫制備及光吸收性能研究[J];太原理工大學(xué)學(xué)報(bào);2012年03期

10 劉英;梁英;劉慧宏;;水熱合成納米ZnO-Fe_2O_3復(fù)合材料及其光吸收性能[J];化工新型材料;2009年02期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 趙翠華;陳建華;胡治流;龔竹青;;納米二氧化鈦薄膜光吸收性能的研究[A];第十屆全國(guó)粉體工程學(xué)術(shù)會(huì)暨相關(guān)設(shè)備、產(chǎn)品交流會(huì)論文專輯[C];2004年

2 李村成;孫麟;孫一強(qiáng);張濤;李杰;;金@銀異質(zhì)納米棒快速宏量制備及其形成機(jī)制、光吸收性能研究[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第29屆學(xué)術(shù)年會(huì)摘要集——第33分會(huì)：納米材料合成與組裝[C];2014年

3 任君;王世敏;許祖勛;方章建;;含吡嗪環(huán)的有機(jī)二階非線性光學(xué)分子的合成及性能研究[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第26屆學(xué)術(shù)年會(huì)有機(jī)固體材料分會(huì)場(chǎng)論文集[C];2008年

4 王曉冬;金振聲;張治軍;;改性納米管鈦酸的可見(jiàn)光吸收性能與其能帶結(jié)構(gòu)的關(guān)系[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)2005年中西部十五�。▍^(qū)）、市無(wú)機(jī)化學(xué)化工學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2005年

5 高家誠(chéng);譚小偉;鄒建;辛仁龍;王勇;;N_2氣氛熱處理對(duì)納米TiO_2可見(jiàn)光吸收性能的影響[A];合作 發(fā)展 創(chuàng)新——2008(太原)首屆中西部十二省市自治區(qū)有色金屬工業(yè)發(fā)展論壇論文集[C];2008年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前9條

1 阿依努爾·托呼提;TiO_2基復(fù)合納米結(jié)構(gòu)制備及其特性研究[D];新疆大學(xué);2015年

2 史磊;硫化銅與六硼化鑭光熱材料的制備與性能[D];貴州師范大學(xué);2016年

3 王雪松;TiN/TiO_2納米復(fù)合材料制備及光吸收性能[D];大連理工大學(xué);2013年

4 劉亞妮;太陽(yáng)電池用μc-SiGe/poly-SiGe/ZnO薄膜的制備與性能研究[D];南京航空航天大學(xué);2011年

5 何明霞;(Si/Ge)_n/SiGe多層薄膜的制備與光吸收性能研究[D];南京航空航天大學(xué);2012年

6 陶正章;CuFeS_2吸收層/ZnS緩沖層薄膜材料的制備及性能研究[D];江蘇科技大學(xué);2013年

7 薛晉波;N摻雜及PdO納米顆粒對(duì)TiO_2薄膜光學(xué)性能的影響[D];太原理工大學(xué);2007年

8 田喜敏;金屬納米核殼光柵改善超薄有機(jī)光伏器件光吸收性能的研究[D];太原理工大學(xué);2015年

9 林波濤;鈮酸鹽類(lèi)納米晶材料的制備與表征[D];中國(guó)海洋大學(xué);2008年

，

本文編號(hào)：1264874