范佳杰
- 作品数：8 被引量：23H指数：3
- 供职机构：郑州大学材料科学与工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金浙江省自然科学基金国家留学基金更多>>
- 相关领域：理学文化科学更多>>
- MXene量子点(Ti3C2):性质、合成及其在能源领域的应用
- 随着化石燃料的日益枯竭,能源危机成为社会可持续发展所面临的主要难题和巨大挑战.因此,开发一种能够实现高能量转换、具备高储存效率的先进材料显得尤为迫切.MXene量子点,一种由二维过渡金属(MXene)衍生而来的新兴材料,...
- 关晨岳晓阳范佳杰向全军
- 关键词：光催化
- 关于本科生毕业设计的思考被引量：1
- 2017年
- 本科生毕业论文是大学教育成果的集中体现,能培养本科生的知识总结能力、语言表达能力、理论表达能力;提高本科生对现实问题的认识,系统运用基础理论和专业知识,解决实际问题;锻炼学生综合能力,提升本科生的创新能力。
- 范佳杰
- In_(2)O_(3)/TiO_(2)室温氢气传感器及其优异的氢敏性能
- 2022年
- 为改善纳米TiO_(2)传感器在室温下对H_(2)虽有快速响应但恢复过慢的问题,引入商业纳米In_(2)O_(3)对其进行改性。分别采用压片法和阳极氧化-沉积法制备了In_(2)O_(3)/TiO_(2)纳米复合压片薄膜和In_(2)O_(3)/TiO_(2)纳米管阵列,并将其应用于氢气传感器,研究了其室温氢敏性能。采用扫描电镜、X射线衍射、比表面积测试等方法对样品进行了表征,并研究了不同电极(Ag、Pt、Pd)、不同热处理温度及不同质量分数的In_(2)O_(3)对复合传感器室温氢敏性能的影响。结果表明,与纯TiO_(2)传感器相比,复合传感器扩大了氢气的检测范围,室温下可检测到体积分数1×10^(-6)~1×10^(-3)的氢气,且恢复时间大大缩短。其中,以Pt为电极,经600℃退火的质量分数为20%的In_(2)O_(3)/TiO_(2)复合传感器表现出最优的氢敏性能,在室温下对体积分数1×10^(-6)H_(2)的响应时间为7 s,恢复时间为32 s。
- 张先乐刘自豪黄浩范佳杰
- 关键词：室温
- 结晶氮化碳的制备与改性策略被引量：2
- 2021年
- 石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))是最具代表性的二维有机聚合物半导体材料,其具有可见光响应性能、稳定化学结构和优良的生物相容性等优点,在环境和能源领域有非常广阔的应用前景。但是,普通g-C_(3)N_(4)材料的热聚合不完全,其体相和表面的缺陷多,因此光生载流子易复合,光催化活性不高。近年来,高活性结晶氮化碳(CCN)的研究得到了国内外学者的广泛关注。本文总结了目前CCN制备及其改性方法:5种代表性制备方法,包括传统熔盐法、预热熔盐法、固态盐法、溶剂法和质子化法;4种代表性CCN的改性方法,包括缺陷引入、形貌控制、单原子修饰和材料复合。文章重点介绍了 CCN制备原理、结构特征与光催化性能。最后,对CCN的制备与改性方法进行了评价,并对其研究方向进行了展望。
- 陈金宝李开宁黎小芳范佳杰吕康乐
- 关键词：有机半导体光催化可见光
- 高活性氮化碳纳米片的制备策略被引量：5
- 2021年
- 二维聚合物材料氮化碳纳米片因具有独特的电学特性、化学稳定性,在环境治理、能源转换领域有广阔的应用前景。开发绿色友好、经济高效的g-C_(3)N_(4)纳米片剥离策略和合成方法,是催化、能源、材料领域的热点问题。本文重点介绍了关于二维g-C_(3)N_(4)纳米片的剥离方法与制备策略的研究进展,同时对现有方法进行对比和分析,主要包括热氧化刻蚀、超声辅助剥离、化学法、机械法以及模板法等。文章的最后对g-C_(3)N_(4)纳米片的剥离制备所面临的问题和挑战,进行了讨论,并展望其未来发展方向。
- 李开宁张梦曦欧小雨李睿娜李覃范佳杰吕康乐
- 关键词：氮化碳纳米片光催化半导体
- 石墨烯量子点/CdS/CdSe共敏化太阳能电池被引量：3
- 2017年
- 以三维锐钛矿TiO_2微球为上层光散射层材料,以商业纳米TiO_2为下层连接材料,采用刮刀法制备了一种新颖的双层TiO_2薄膜,并应用于量子点敏化太阳能电池(QDSSC)。其中,石墨烯量子点(GQDs)采用滴液法引入,Cd S/Cd Se量子点采用连续离子层吸附法(SILAR)制备。采用场发射扫描电镜、透射电镜、X射线衍射、紫外-可见漫反射光谱及荧光光谱对样品进行表征。实验还制备了Cd S/Cd Se量子点敏化及石墨烯量子点/Cd S/Cd Se共敏化太阳能电池,并研究了石墨烯量子点及Cd S不同敏化周期及对电池性能影响。研究结果表明,石墨烯量子点及Cd S不同敏化周期对薄膜的光学性质、电子传输及载流子复合均有较大影响。优选条件下,TiO_2/QGDs/Cd S(4)/Cd Se电池的光电转换效率为1.24%,光电流密度为9.47 m A/cm^2,显著高于TiO_2/Cd S(4)/Cd Se电池的这些参数(0.59%与6.22 m A/cm^2)。这主要是由于TiO_2表层吸附石墨烯量子点后增强了电子的传输,减少了载流子的复合。
- 刘永强刘永强翟进生黄浩范佳杰
- 关键词：CD
- 性能增强的双层TiO_2复合膜染料敏化太阳能电池被引量：4
- 2017年
- 采用水热法制备了一维TiO_2纳米棒阵列、二维Ti O2纳米片和三维TiO_2微球。将TiO_2纳米棒阵列/纳米片-微球双层薄膜应用于染料敏化太阳能电池(DSSC),研究了TiO_2纳米片与微球的质量比对电池光电性能的影响。采用场发射扫描电镜、氮气吸附脱附等温线、X射线衍射、紫外-可见漫反射光谱、荧光光谱和电化学阻抗谱对样品进行了表征。研究表明,纳米片与微球的质量比显著影响膜电极的光学和电学特性,以及电池的光电性能。含50wt%TiO_2纳米片膜电极具有最高的染料吸附量、最强的光吸收、最小的传输电阻和最低的荧光强度。含25wt%、50wt%、75wt%和100wt%纳米片的DSSC的效率分别为1.46%、1.71%、1.26%和1.13%。含50wt%纳米片的电池具有最优的性能,这是因为该组分电极具有较好的光吸收特性、较小的载流子复合速率以及较快的电子传输。
- 冉慧丽冉慧丽马梦君黄浩范佳杰
- 关键词：水热法TIO2双层膜
- 反蛋白石结构的g-C_(3)N_(4)可控合成及其优异的光催化产氢性能被引量：8
- 2021年
- 日渐严重的能源短缺和环境失衡问题已经阻碍了人类社会的进一步和长远可持续发展。能够将太阳能转化为可储存化学能的半导体基光催化技术被广泛的理解为一种经济和清洁的解决方式,比如光催化分解水。虽然被认为是有前途的光催化剂,g-C_(3)N_(4)低的比表面积极大地限制了其光催化性能。大孔-介孔结构可以为物质的传输和光的充分利用提供有效通道,从而提高光催化反应效率。本文中,具有反蛋白石(IO)结构的g-C_(3)N_(4)合理地通过紧密堆积的SiO_(2)作为模板来制备得到。并且显示出超高比表面积(450.2 m~2·g^(-1)),表现出更好的光催化产氢速率(21.22μmol·h^(-1)),约为体相g-C_(3)N_(4) (3.65μmol·h^(-1))的六倍。相对于体相g-C_(3)N_(4),IO g-C_(3)N_(4)表现了更好的可见光吸收能力,这得益于3D多孔结构的多重光散射效应。同时,较低的荧光强度、更长的荧光寿命、更小的Nyquist半圆环和更强的光电流响应协同地抑制了光生载流子的复合,降低了界面电荷传输的电阻,促进了光生电子的形成。此外,氮空位的存在能够增强局部电子密度,氮气吸-脱附测试揭示了IO g-C_(3)N_(4)中存在丰富的中孔和大孔,高比表面积暴露更多的活性边界和催化中心。正如光学性质、电子顺磁共振和电化学表征结果所揭示的那样,那些有利因素,包括增强的光利用率、提高的光生电荷的分离、延长的荧光寿命都赋予具有反蛋白石结构的IO g-C_(3)N_(4)优越的光催化性能。这项工作为结构设计和光催化性能调制做出了重要贡献。
- 陈一文李铃铃徐全龙Tina Düren范佳杰马德琨
- 关键词：光催化产氢
