鈦酸鈉納米管及其復(fù)合體系的表面光電性能研究.pdf

1、TiO<,2>一維納米材料由于在太陽能電池、光催化、氣敏傳感器等方面有著潛在的應(yīng)用前景而倍受關(guān)注，特別是從1998年日本的Kasuga小組首次采用水熱法處理TiO<,2>納米顆粒，獲得了新型的管狀納米結(jié)構(gòu)材料以來，該方面的研究日益受到人們的重視。但是主要是集中在對其結(jié)構(gòu)、成分和形成機理等方面，對其性質(zhì)的研究很少。而光電性能的研究是其在電子方面獲得應(yīng)用的基礎(chǔ)。 而表面光電壓譜儀是研究光電材料的重要檢測儀器。它可以在不污染樣品、不破

2、壞樣品形貌的條件下直接進行測試，也可測定那些透射光譜儀上難以測試的光學(xué)不透明樣品，并且具有較高的靈敏度，在光生電荷動力學(xué)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。 本文主要利用表面光電壓譜儀做了以下三方面的內(nèi)容： 在第二章中，我們以巰基乙酸為中間體，把CdSe量子點修飾在鈦酸鈉納米管上，并用透射電鏡(TEM)、X射線衍射(XRD)、傅立葉變換紅外光譜(FTIR)等工具進行了表征。結(jié)果表明CdSe量子點是化學(xué)修飾在鈦酸鈉納米管上的。

3、在第三章中，本文用表面光電壓(SPS)、場誘導(dǎo)表面光電壓(FISPS)、熒光(PL)、紫外-可見(UV-vis)吸收等工具研究了用CdSe量子點修飾的鈦酸鈉納米管的光電性能。結(jié)果表明，用CdSe修飾以后鈦酸鈉納米管在UV-vis光區(qū)有很好的光伏響應(yīng)，相對于單一體系的光伏響應(yīng)范圍有一定程度的拓寬，并且響應(yīng)強度也有很大增強。在外電場的作用下，鈦酸鈉納米管的表面光電壓隨正電場的增強而增強，隨負電場的增強而減弱；而用CdSe修飾過的鈦酸鈉納米管

4、的表面光電壓與此不同，主要表現(xiàn)在復(fù)合材料的表面光電壓強度先隨正電場的增強而增強，當正電場的強度達到一定值時，部分波段的表面光電壓增強，而部分波段的表面光電壓減弱。本文用漂移機制和擴散機制對這一現(xiàn)象作了解釋。在第四章中，我們用水熱法制備了鈦酸鈉納米管(Na<,2-x>H<,x>Ti<,2>O<,4>(OH)<,2>)，并研究了退火溫度對其光電性能的影響。結(jié)果表明，在退火溫度T<300℃時，表面光電壓譜峰位隨退火溫度的變化幾乎沒有變動，但是