二氧化鈦、量子點(diǎn)及復(fù)合材料的制備和光電化學(xué)性能研究.pdf

1、半導(dǎo)體光催化技術(shù)可以直接利用太陽(yáng)能實(shí)現(xiàn)水分解制備清潔能源氫、分解有機(jī)污染物清潔環(huán)境、或者把CO2還原成碳?xì)浠衔锶剂?是能夠有效解決能源環(huán)境問題的綠色方法之一。在眾多光催化材料中,TiO2由于其低價(jià)、無毒、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、催化活性好等優(yōu)點(diǎn)而一直受到人們的普遍關(guān)注。半導(dǎo)體材料的光催化活性通常取決于材料的晶體結(jié)構(gòu)、電子結(jié)構(gòu)、缺陷、形貌和比表面等許多因素。鑒于此,本文首先利用水熱法,通過調(diào)控合成參數(shù),制備出不同形貌和晶型的TiO2,并研究了它們

2、的光催化降解有機(jī)染料的性能。運(yùn)用X射線衍射、掃描和透射電子顯微測(cè)試手段進(jìn)行物相分析、微觀結(jié)構(gòu)和形貌觀察。主要結(jié)果表明:TiO2納米管尺寸較小、為銳鈦礦結(jié)構(gòu);納米線尺寸較大、是板鈦礦和銳鈦礦組成的混晶結(jié)構(gòu)。甲基橙降解實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),由于混晶效果的作用,單位比表面TiO2納米線的光催化活性優(yōu)于TiO2納米管。
　　TiO2也被廣泛應(yīng)用于太陽(yáng)能電池材料,一個(gè)重要的原因是由于一維納米TiO2材料具有優(yōu)良的電子傳導(dǎo)性能。然而,作為一種寬帶隙半導(dǎo)體

3、(Eg~3.2 eV), TiO2只能吸收紫外光。為了提高總的太陽(yáng)光利用效率,需要對(duì)其進(jìn)行敏化。本文通過有機(jī)熱注入法制備了具有近紅外響應(yīng)的PbS量子點(diǎn)和PbSe0.5S0.5固溶體量子點(diǎn),然后利用自組裝的方法,將量子點(diǎn)與一維TiO2納米材料復(fù)合,并對(duì)其形貌、結(jié)構(gòu)和光物理性能進(jìn)行了研究。結(jié)果表明:隨著耦合劑用量的增加,量子點(diǎn)的負(fù)載量增加,分散性下降;耦合反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng),量子點(diǎn)的負(fù)載量增加。吸收光譜測(cè)試顯示負(fù)載量子點(diǎn)的一維TiO2納米材料吸收