1 1.合肥学院 能源材料与化工学院, 合肥 230601
2 2.合肥学院 先进电池材料与技术重点实验室, 合肥 230601
3 3.长鑫存储技术有限公司, 合肥 230000
4 4.安徽大学 物质科学与信息技术研究院, 合肥 230039
5 5.安徽大学 材料科学与工程学院, 合肥 230039
钒酸铋(BVO)可用于光电化学(PEC)水解产氢, 但受限于其缓慢的表面水氧化动力学, 在电极表面修饰单一的析氧助催化剂达不到理想的性能。本工作在BVO电极表面修饰FeNiOx助催化剂可以显著降低起始电压, 增强光电化学性能。此外, 沉积g-C3N4后修饰FeNiOx助催化剂得到的光电极具有更优异的性能。厚度适合的g-C3N4纳米片与BVO构成Ⅱ型p-n异质结, 有效抑制了光生电子空穴的复合, 促进了电极的电荷分离。电化学测试结果表明, 沉积了g-C3N4后, 电极的电荷分离效率达到88.2%, 比BVO/FeNiOx (60.6%)提升了近1.5倍。经过g-C3N4和FeNiOx协同修饰的BVO/g-C3N4/FeNiOx电极, 表面电荷注入效率达到了90.2%, 同时, 在1.23 V (vs. RHE)条件下光电流密度达到4.63 mA∙cm-2, 是纯BVO (1.86 mA∙cm-2)的2.48倍。本工作为开发制备高性能光阳极提供了一种有效的策略。
g-C3N4纳米片 BiVO4 光电化学水解 FeNiOx助催化剂 p-n异质结 g-C3N4 nanosheets BiVO4 PEC water splitting FeNiOx co-catalyst p-n heterojunction
1 吉林建筑大学, 吉林 长春 130118
2 吉林大学电子科学与工程学院 集成光电子学国家重点实验室, 吉林 长春 130012
光电化学法是在光照射下, 将化学能转换为电能的低成本方法。而光电化学生物传感技术由于具有通过生物分子氧化产生的光电流来检测生物分子的能力而引起了广泛的关注。光电化学生物传感器具有低成本、高灵敏度、高特异性、仪器操作简单以及检测背景信号低等特点, 在免疫检测和生物技术等重要领域具有广泛应用前景。近年来, 对于光电化学生物传感器性能和检测方法的研究也取得了颇丰的成果。本文主要介绍光电化学生物传感器的概念及基本原理、分类应用及对其未来的展望。
光电化学 生物传感器 免疫检测 photoelectrochemical(PEC) biosensor immunodetection
1 Henan Provincial Key Laboratory of Nanocomposite and Applications, Institute of Nanostructured Functional Materials, Huanghe Science and Technology College, Zhengzhou 450006, China
2 School of Environment and Civil Engineering, Dongguan University of Technology, Dongguan 523808, China
Frontiers of Optoelectronics
2018, 11(4): 333–347
Condensed Matter Physics Research Center, Department of Physics, Jadavpur University, Kolkata 700032, India
In this work, we investigated the effect of single walled carbon nanotubes (SWCNT) on the electrical and photovoltaic properties of methyl red (MR) dye based photoelectrochemical cell (PEC). MR dye based PEC with LiClO4 as ion salt were fabricated with and without mixing SWCNT. The cells were characterized through electrical and optical measurements. The performance of the devices changed drastically in presence of SWCNT. The transition voltage and trap energy of the cells were estimated from the steady-state dark current voltage (I-V) analysis. The transition voltage and trap energy decreased for MR dye cell in presence of SWCNT. Open circuit voltage (Voc), short circuit current (Jsc), fill factor (FF) and power conversion efficiency (η) increased due to the addition of SWCNT. Further measurement of the transient photocurrent showed that the growth and decay of photocurrent was quite faster in presence of SWCNT. The photocurrent decay with time was fitted for both the cells and found to follow a power law relation which indicates dispersive transport mechanism with exponential trap states distributed in between lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) and highest occupied molecular orbital (HOMO) levels. Possible interpretation is done on the lowering of trap energy with the photocurrent. These results suggest that SWCNT lowers the trap energy of the cells by providing efficient percolation pathways for the conduction of charges. It is expected that due to lowering of trap energy the residing time of the free carriers within the traps decreases. In other words, it may also be said that the charge recombination decreases. These factors affect the overall conduction of charges and improve the electrical and photovoltaic properties.
methyl red (MR) methyl red (MR) single walled carbon nanotubes (SWCNT) single walled carbon nanotubes (SWCNT) photoelectrochemical cell (PEC) photoelectrochemical cell (PEC) trap energy trap energy percolation pathways percolation pathways Frontiers of Optoelectronics
2015, 8(3): 289
针对具有对称结构的计算模型, 本文从理论上分析了采用理想电导体 (Perfect Electric Conductor, PEC)边界和理想磁导体 (Perfect Magnetic Conductor, PMC)边界截断的对称边界条件, 提出了对称截断方法, 利用该方法能够确定截断边界以外场分量值, 以实现截断边界处的 FDTD计算。对具有底板结构的金属柱慢波系统的色散特性进行了分析计算, 得到了与全域 FDTD方法完全一致的数值结果, 验证了对称截断方法的可行性和正确性。对称截断的 FDTD实现, 能充分保证计算精度, 在节约内存占用量和计算时间方面具有明显的优势。
对称结构 时域有限差分法 PEC边界 PMC边界 色散特性 symmetric structure FDTD PEC boundary PMC boundary dispersion characteristic
军械工程学院电气工程系，河北 石家庄 050003
在脉冲涡流热成像检测中，有效抑制红外热图的噪声是最终提取特征量识别缺陷的关键环节之一。将提升小波阈值去噪的思想运用到二维经验模态分解（BEMD）中，提出了一种基于BEMD的提升小波阈值去噪方法。针对传统软、硬阈值法的局限性，引入包括带有可变因子的隶属函数的模糊阈值处理方法。将该方法运用于脉冲涡流热成像信号的实际消噪处理，实验结果表明，该方法与小波阈值去噪相比，去噪效果更明显，图像的细节特征更清晰。
二维经验模态分解 提升小波 脉冲涡流热成像检测 模糊阈值函数 去噪 BEMD lifting wavelet PEC thermography detection fuzzy threshold function de-noising
天津大学精密仪器与光电子工程学院,国家教育部光电信息技术科学重点实验室,天津,300072
通过理论计算,比较了C-带掺铒光纤放大器和L-带掺铒光纤放大器的增益特性,并较为全面地阐述了近几年来国内外对L-带掺铒光纤放大器的研究情况.通过对L-带掺铒光纤放大器工作原理的分析,总结出新的设计思路与方案,提出了一些新的研究点.
L-带掺铒光纤放大器 抽运转换效率 放大自发辐射 增益 宽带放大器
天津大学精密仪器与光电子工程学院,国家教育部光电信息技术科学重点实验室,天津,300072
本文较为全面的阐述了近几年来国内外对长波段掺铒光纤放大器(L-band EDFA)的研究情况,从设计EDFA最主要的技术关键-铒光纤与泵浦源两方面分析了其工作原理,总结出新的设计思路与方案,并提出了一些新的研究点.同时,也分析、介绍了一些结构新颖的宽带(C+L band)EDFA.
泵浦转换效率 放大的自发辐射 增益 宽带掺铒光纤放大器 L-band EDFA L-band EDFA PEC ASE gain wide-band EDFA
