基于TiO2納米管陣列的紫外探測(cè)光電性能的研究.pdf

1、TiO2納米管具有獨(dú)特的列陣結(jié)構(gòu)、較寬的禁帶寬度、較高的光電活性等優(yōu)點(diǎn)，在紫外光探測(cè)方面有廣闊的應(yīng)用前景，受到廣泛的關(guān)注。為了進(jìn)一步提高TiO2納米管的光電性能，許多研究表明，對(duì)TiO2納米管進(jìn)行基團(tuán)修飾，負(fù)載金屬粒子等改性手段能有效改善TiO2表面電阻、光電化學(xué)等性質(zhì)。本文通過循環(huán)伏安法進(jìn)行酸處理實(shí)現(xiàn)TiO2納米管表面羥基修飾，并通過脈沖電沉積法進(jìn)行TiO2納米管與鋅納米粒子的復(fù)合。本文利用SEM、XRD、XPS對(duì)酸處理羥基修飾改性T

2、iO2納米管電極的形貌，晶型結(jié)構(gòu)，成分進(jìn)行表征分析并探討了羥基修飾機(jī)理。以紫外可見吸收譜和一系列電化學(xué)測(cè)試研究了不同鹽酸濃度和酸種類對(duì)TiO2納米管電極的紫外光電性能的影響。最后探討了不同焙燒氣氛，焙燒溫度以及光照條件對(duì)鋅納米粒子負(fù)載TiO2納米管形貌的影響。主要實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：
　　 ①鹽酸處理使TiO2納米管電極表面的羥基含量增加，羥基的修飾作用使TiO2納米管在可見光區(qū)吸收強(qiáng)度減弱，加強(qiáng)其紫外光選擇吸收特性。
　　

3、②TiO2納米管表面羥基含量增加能改變其表面費(fèi)米能級(jí)，降低與電解液界面的接觸勢(shì)壘，有效增強(qiáng)光生電子空穴對(duì)的分離，降低光生電子空穴對(duì)的復(fù)合率，促進(jìn)載流子從電極表面向電解液的遷移，從而使載流子的傳輸能力有效增強(qiáng)，水解電位顯著降低，光電流響應(yīng)強(qiáng)度明顯提高，并導(dǎo)致K3[Fe(CN)6]的氧化和還原反應(yīng)過程的由完全不可逆到準(zhǔn)可逆進(jìn)行演變。
　　 ③用還原性較強(qiáng)的酸比用氧化性較強(qiáng)的酸來處理TiO2納米管能更好的改變其表面費(fèi)米能級(jí)，降低與電解