納米CeO2復合物的制備及光電性質研究.pdf

1、TiO2是一種優(yōu)良的半導體材料，在太陽能電池、光催化、空氣凈化方面有著廣泛的應用。稀土元素具有獨特的4f亞層電子結構，與半導體材料復合可以改進其性能。目前報道較多的是關于稀土摻雜半導體材料的光催化性質，對于其電化學性質研究的很少。
　　 本文采用溶膠-凝膠法，制各出多種CeO2復合物，采用掃描電子顯微鏡(SEM)、X-射線衍射儀(XRD)、紅外光譜儀(FT-IR)、紫外-可見光譜(UV-vis)等對產物的結構和組成進行了表征，探

2、討了復合物的形成機理，研究了產物的電化學發(fā)光性質和光催化性質。
　　 論文主要內容如下：
　　 1．TiO2/CeO2復合薄膜的制備及其電化學性質研究
　　 首先利用溶膠-凝膠法制備TiO2溶膠，然后摻雜一定量的Ce(NO3)3·6H2O，采用浸漬提拉的方法，經過不同的煅燒溫度得到TiO2/CeO2復合薄膜。利用SEM、XRD、UV、FTIR等測試手段對他們的形貌、晶型等性質進行表征。同時，通過循環(huán)伏安法(CV)

3、對合成薄膜的電化學發(fā)光(ECL)性質進行對比研究，考察不同pH的電解質溶液對其ECL結果的影響。研究表明：TiO2/CeO2復合薄膜的電化學發(fā)光性能相比較單純薄膜有很大的提高，不同煅燒溫度對于復合薄膜的形貌和電化學性質有較大的影響。結果顯示：在200℃下煅燒1h后，再于450℃下煅燒1h，所得樣品具有較好的ECL性質。
　　 2．TiO2/CeO2復合粉末的制備及其電化學性質研究
　　 以Ce(NO3)3·6H2O為鈰源

4、，通過氨水沉淀法得到黃色的CeO2粉末。在溶膠-凝膠法制備TiO2溶膠時，加入一定量的上述CeO2粉末，經過干燥、煅燒、研磨以得到淡黃色的TiO2/CeO2復合粉末。利用SEM、XRD等現(xiàn)代分析測試手段對所得的產物進行表征，利用循環(huán)伏安法研究TiO2/CeO2復合粉末電化學發(fā)光性質。實驗研究了不同的掃描范圍，不同pH的電解質溶液，以及粘合劑nafion對ECL性質的影響，結果表明：不同掃描范圍、不同pH的電解質溶液，所得ECL不同，適當

5、的nafion濃度可以將樣品很好地固定在玻碳電極上。對于樣品產生的兩個峰ECL1與ECL2，通過控制所加電位研究了它們的發(fā)光機理。結果表明：ECL1為電化學發(fā)光峰，ECL2伴隨有化學發(fā)光峰。
　　 3．CeO2/GO納米復合物的制備及其光催化性質研究
　　 以Ce(NO3)3·6H2O為鈰源，通過氨水沉淀法首先得到黃色的CeO2粉末，然后通過混合法制備摻雜氧化石墨烯(GO)的CeO2/GO復合物。產物用掃描電鏡、X射線粉