TiO2納米管同軸異質(zhì)結(jié)陣列在光催化及鋰硫電池方面的應用研究.pdf

1、二氧化鈦作為一種非常重要的寬帶隙半導體材料，能夠普遍用于光催化水解制氫氣、光催化降解有機物、太陽能電池、空氣凈化、自潔凈玻璃等。二氧化鈦納米管具有高的比表面積、形貌規(guī)整有序等優(yōu)點，本文利用二氧化鈦納米管作為基底材料，應用于光催化水解制氫和鋰-硫電池納米正極材料領域。
　　本文在二氧化鈦納米管陣列結(jié)構(gòu)上先后沉積CdS和CdSe得到CdSe/CdS/TiO2三元同軸異質(zhì)結(jié)構(gòu)，并研究其光催化分解水產(chǎn)氫性能和可見光吸收響應。CdSe(外層

2、)/CdS(內(nèi)層)雙敏化原子層分別由連續(xù)離子層吸附反應法（SILAR）和電化學原子層外延共沉積法（ECALD）在二氧化鈦納米管基底上沉積得到，并研究了沉積循環(huán)周期、溶劑的選擇、沉積電位、沉積時間、退火溫度等因素對材料光催化分解水產(chǎn)氫性能的影響，通過XRD、FESEM、EDAX、UV-vis、TEM、LSV、CV等手段分析了材料光催化性能，同時對材料的物相、形貌、元素成分等進行了表征。研究發(fā)現(xiàn)SILAR循環(huán)4個周期得到的CdS(4cycl

3、es)/TiO2光電轉(zhuǎn)換效率達到4.94％，產(chǎn)氫效率達到4.05ml/(h·cm2)，約為純二氧化鈦的3倍。在沉積CdS(4cycles)以后得到CdS(4cycles)/TiO2基礎上沉積CdSe后，發(fā)現(xiàn)沉積6小時得到的CdSe(6h)/CdS(4cycles)/TiO2NTs光電轉(zhuǎn)換效率達到9.47％，產(chǎn)氫效率達到10.24ml/(h·cm2)，是純二氧化鈦的7倍。
　　本文還將二氧化鈦納米管陣列作為基底材料，分別采用電化學聚