CsPbBr3鈣鈦礦是一種合成成本低和合成方法簡便的p型半導體材料,帶隙值約為2.5 eV。與傳統(tǒng)半導體材料相比,具有優(yōu)異的光學和電學性能的鈣鈦礦是最佳光活性材料,在光電化學生物傳感和光電催化等研究領域具有巨大的應用潛力。CsPbBr3鈣鈦礦由于固有的離子晶體性質和較低的形成能,對水分、紫外線、熱量和氧氣具有極高的敏感性,在光電化學生物傳感中的實際應用受到嚴重阻礙,穩(wěn)定性問題亟待解決。NiO是一種p型大帶隙（3.6-4.0 eV）半導體,資源豐富、環(huán)境友好且制作成本低,在光譜范圍內(nèi)主要吸收紫外光。因其與CsPb Br3的帶隙匹配,能夠提高電荷載流子的傳輸效率,成為鈣鈦礦太陽能電池中的熱門研究對象。Ni O三維納米多孔結構具有較大的比表面積,有利于光敏劑的負載以及在水溶液中光電化學穩(wěn)定性的改善。首先,構建了基于表面配體碳化的CsPbBr3量子點（QDs）與Ni O復合的高效光電陰極,使用溶解氧作為電子受體,雜化光電陰極在模擬太陽光照下在0 V偏置電勢下顯示出靈敏的光電流響應。由于通過惰性氣氛300℃下的熱處理,CsPbBr3表面形成疏水碳膜,與100℃、200℃和400℃下熱處理電極相比... 

【文章來源】：湖南師范大學湖南省 211工程院校

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

半導體材料光電流產(chǎn)生示意圖[9]

C/CsPbBr3/NiO/ITO光陰極的制備、光電化學性質及生物傳感應用32.旋涂法旋涂主要分為滴涂、旋轉和干燥三個主要過程。首先，將光活性材料與適當溶劑混合制成旋涂液并滴在電極表面，然后調控旋涂儀的轉速和時間，通過旋轉在電極表面形成已成均勻而致密的薄膜，再經(jīng)過熱處理或在通風櫥中揮發(fā)以除去旋涂液中多余的溶劑，最后成功將光活性材料成功修飾在電極上[26]。相對于滴凃法，旋涂法形成的薄膜更致密，但過程復雜浪費材料，操作技術要求高，適用于具有一定粘度的材料[27]。3.浸涂法浸涂法即將已經(jīng)預處理過的電極全部浸沒在盛有光電材料的容器中，經(jīng)過很短的時間，再從容器中取出，并將多余的涂液重新流回容器內(nèi)[28]。浸涂法具有制備方法簡單，制備效率高等優(yōu)點，但不適用于揮發(fā)快和粘度低的材料，容易產(chǎn)生修飾的材料涂層薄而不均勻，流掛等問題。4.滴凃熱處理法圖1-2展示了滴凃熱處理法制備Fe2O3/WO3納米棒（NRs）的過程。滴凃熱處理法與滴凃法相似，首先將材料滴凃在電極上，先將溶劑自然揮發(fā)，在這里是在不破壞材料的基礎上，在一定溫度和時間條件下，進行加熱，之后再根據(jù)需要進行重復操作[29]。相對于滴凃法而言，滴凃熱處理法操作更復雜；但經(jīng)過循環(huán)熱處理后的修飾電極，電極表面會形成更致密的薄膜，更高的電荷載流子遷移率。圖1-2.滴凃熱處理法制備Fe2O3/WO3NRs[29]。Figure1-2.Fe2O3/WO3NRspreparedbythedrop-coatingheattreatmentmethod.1.2PEC生物傳感1.2.1PEC生物傳感概述PEC生物傳感是近幾年建立的一種新型分析方法，通過物質的光電轉換特性

碩士學位論文6圖1-3.CsPbBr3QDs的晶體結構[53]。Figure1-3.CrystalstructureofCsPbBr3QDs.立方相CsPbBr3的電子結構如圖1-4所示[54]，Br4p軌道主要對高價態(tài)起作用。同時，Pb4p軌道對導帶的貢獻最大，Cs對帶邊緣電子的結構影響很校因此，電子和激子的激發(fā)和復合被限制在八面體之內(nèi)。這樣的結果與廣泛研究的有機雜化鈣鈦礦的結果相似，后者主要在八面體內(nèi)轉運電荷。因此，不同晶相的CsPbBr3可能具有相似的電子結構[55]。圖1-4.立方相CsPbBr3的電子結構[54]。Figure1-4.ElectronicstructureofcubicphaseCsPbBr3.

【參考文獻】：
期刊論文
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[2]光電化學傳感器的構建及應用[J]. 孫兵,艾仕云.  化學進展. 2014(05)
[3]旋涂法制備功能薄膜的研究進展[J]. 王東,劉紅纓,賀軍輝,劉林林.  影像科學與光化學. 2012(02)



本文編號：3227646