改性TiO2納米材料的制備及其光電性能研究.pdf

1、納米TiO2是一種主要的功能材料，在太陽(yáng)能儲(chǔ)存、光催化降解有機(jī)物、光電轉(zhuǎn)換等方面應(yīng)用前景廣闊。但由于納米TiO2在可見光區(qū)活性較差、量子產(chǎn)率較低，限制了其光電應(yīng)用。使用非金屬離子摻雜納米TiO2可有效改善其光電性質(zhì)。因此，本論文分別將二元非金屬離子硼氮和硼硫摻雜到納米TiO2中，從材料的合成、光學(xué)性質(zhì)和光電性質(zhì)及其應(yīng)用等角度對(duì)其進(jìn)行研究。
　　采用控制水解法制備二元非金屬離子（B與N、B與S）共摻雜納米TiO2材料，討論了非金屬離

2、子的摻雜對(duì)樣品光學(xué)性質(zhì)、物相、表面結(jié)構(gòu)的影響。XRD譜圖分析顯示B/N和B/S摻雜不會(huì)影響TiO2晶型；XPS譜圖卻表明在B/N/TiO2材料中生成的B-N鍵和O-Ti-N鍵，在B/S/TiO2材料中生成的O-Ti-B-O鍵和O-Ti-S鍵，造成TiO2晶格缺陷，有效促進(jìn)電子空穴對(duì)分離，提升TiO2光電性能；UV-Vis譜圖顯示B與N和B與S的摻雜提高了其對(duì)可見光的吸收，改善了TiO2光學(xué)活性。
　　通過光催化實(shí)驗(yàn)對(duì)納米B/N/T

3、iO2和B/S/TiO2樣品進(jìn)行光學(xué)性質(zhì)應(yīng)用研究。實(shí)驗(yàn)表明純TiO2在可見光區(qū)對(duì)酸性紅3R染料降解率幾乎為0，B/N/TiO2和B/S/TiO2樣品能達(dá)到96％以上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于純TiO2。對(duì)樣品光催化反應(yīng)過程中最佳條件進(jìn)行了探索，分析二元非金屬離子對(duì)光催化實(shí)驗(yàn)條件的影響，結(jié)果表明光催化降解溶液中酸堿度受降解物中磺酸基個(gè)數(shù)影響，加熱時(shí)間與摻入非金屬離子種類有關(guān)。
　　在量子點(diǎn)敏化太陽(yáng)能電池（簡(jiǎn)寫 QDSC）中對(duì)B/N/TiO2和 B/