釩摻雜二氧化鈦納米管陣列的制備及其應(yīng)用.pdf

1、學(xué)號：分類號：碩士學(xué)位論文釩摻雜二氧化鈦納米管陣列的制備及其應(yīng)用研究生姓名：指導(dǎo)教師：學(xué)科門類：理學(xué)專業(yè)名稱：物理電子學(xué)論文提交日期：2012年4月1日煙臺大學(xué)碩士學(xué)位論文II摘要自20世紀早期二氧化鈦商業(yè)化生產(chǎn)以來，它被廣泛應(yīng)用在天然色素、遮光劑、繪畫顏料、藥膏、牙膏等多個領(lǐng)域。Fujishima和Honda發(fā)現(xiàn)了氧化鈦電極在紫外光照射下分解水的現(xiàn)象，自此，人們開始投入大量的時間精力研究二氧化鈦納米材料。在光電子、光催化、光電轉(zhuǎn)換以及

2、傳感器等領(lǐng)域提出了很多非常有前景的應(yīng)用。二氧化鈦納米材料的應(yīng)用極其廣泛，總得來說，在不同的環(huán)境下，摻雜不同的物質(zhì)（有機物無機物）二氧化鈦的應(yīng)用大體可以分為“環(huán)境”和“電能”兩大類。在可見光照射下的強氧化性、無毒和長期穩(wěn)定性等在凈化環(huán)境污染等方面顯示其誘人特性；利用太陽光和反射光將太陽能轉(zhuǎn)化成光能，實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換也備受關(guān)注。本文主要介紹了采用陽極氧化的方法，在釩摻雜二氧化鈦基片上制備出高度致密、有序的二氧化鈦納米管陣列，采用XRD和SEM等

3、分析檢測手段對不同反應(yīng)條件下制備的樣品進行了結(jié)構(gòu)和形貌的表征，系統(tǒng)的研究了陽極氧化電壓、氧化時間、電解液濃度等參數(shù)對納米管陣列表面形貌的影響，研究制備樣品的二氧化鈦納米管晶型，結(jié)構(gòu)，實驗結(jié)果表明制備的樣品是以銳鈦礦型為主的銳鈦礦型和金紅石混合晶型；隨著電解液濃度的增加，納米管徑向尺寸增加，壁厚減少。通過陽極氧化釩摻雜二氧化鈦制備出改性的納米管對通過亞甲基藍溶水溶液的光催化降解，有效的提高了其光催化效率，為釩摻雜二氧化鈦納米管陣列的實際應(yīng)

4、用提供有效的理論依據(jù)和實驗數(shù)據(jù)支持。實驗數(shù)據(jù)表明在濃度為10%的HF電解液，施加直流20V電壓進行陽極氧化1h制備出得釩摻雜二氧化鈦納米管對10mgL的亞甲基藍降解率最高。利用可見光和反射光照射分別以釩摻雜二氧化鈦納米管陣列和導(dǎo)電玻璃為正負極的光伏電池研究其光電轉(zhuǎn)換效率，為實現(xiàn)利用光電轉(zhuǎn)換制備光伏電池，提高光的利用率提供了實驗基礎(chǔ)和技術(shù)支持。實驗數(shù)據(jù)表明，電解液I2和I濃度比例為1:2，光電轉(zhuǎn)換效率最高，電解質(zhì)中添加醋酸微生物，光電轉(zhuǎn)換