纳米多孔TiO_2薄膜的合成及其光电化学性能

采用溶胶-凝胶、水热合成、旋转涂覆等方法制备了纳米多孔TiO2薄膜。以扫描电镜、X射线衍射等手段,分析了不同纳米多孔TiO2薄膜的结构。通过比较不同薄膜制作的染料敏化太阳能电池性能,寻求不同方法所制备薄膜对DSC性能的影响因素。实验结果表明,旋转涂覆法所制备的染料敏化太阳能电池具有较高的光电化学性能,在50mW/cm2的模拟光照下(AM1.5)开路电压为0.696V,短路电流为6.19mA/cm2,填充因子为0.584。

聚乙二醇含量对纳米TiO_2多孔薄膜性质的影响

以钛酸丁酯为无机原料、二乙醇胺作稳定剂 ,加入聚乙二醇 (PEG)作模板制备前驱体溶胶 ,通过溶胶 凝胶工艺和浸渍提拉技术在玻璃基片上制备了孔径在 10～ 10 0 0nm范围内可调的纳米TiO2 多孔薄膜 .通过ESEM ,AFM ,UV VIS ,N2 吸附 ,XPS和XRD等测试手段研究了PEG(10 0 0 )的加入量对薄膜结构及性能的影响 .结果表明 ,当10 0mL溶胶中PEG的加入量在 4 0 g左右时 ,可以得到三维扩展的多孔结构 ,孔的形状规则且分布均匀 ,孔径为2 0 0～ 5 0 0nm ,薄膜比表面积可达 76 1m2 /g ,而过多的PEG加入量反而导致薄膜性能下降 .

多孔TiO_2纳米薄膜的制备及PEG对其表面形貌的影响

用溶胶-凝胶法制备了多孔TiO_2纳米薄膜修饰的镍基电极。用STM观察了TiO_2纳米薄膜的表面形貌。由STM知,随烧结温度升高和PEG(聚乙二醇)含量增加,TiO_2纳米薄膜表面孔穴的数量增加,孔径增大。

掺杂TiO_2的纳米多孔SiO_2薄膜的制备及性能研究

采用溶胶-凝胶法、分子模板法及旋转涂覆法在硅衬底上制备掺杂TiO_2的SiO_2薄膜,并采用差热分析(DSC-TGA)、红外吸收光谱(FTIR)、X射线衍射、小角衍射(SAXS)、原子力显微镜(AFM)、台阶仪(Atomic-Profiler)以及纸擦拭法(paper-wiping method)和胶带剥离法(adhesive tpe-stripping method)对薄膜的性能进行了分析与表征,结果表明,薄膜的最佳热处理温度为400℃,所制备的掺杂TiO_2的SiO_2薄膜为多孔结构的无定形态,具有较好的机械性能,平均孔径随着膜层的增加而减小,一层膜和两层膜的平均孔径分别为87.4nm和62.8nm,厚度分别为538.7 nm和1032.3nm。

Fe^(3+)/TiO_2多孔纳米薄膜的制备与光催化活性的研究

本研究采用溶胶 凝胶法制备含铁离子的二氧化钛多孔纳米薄膜,并将其作为光催化剂,光降解反应结果表明,含铁二氧化钛复合纳米薄膜的光催化活性明显提高.光电化学研究表明,铁离子可以形成电荷陷阱,促进空穴的界面传递反应,从而提高了光催化活性.

多孔TiO_2纳米薄膜修饰的镍基光电极的制备和性能

Nanostructured TiO 2 porous film supported on nickel was prepared through sol-gel process,and was used as photoelectrode in solar energy photoelectrochemical cell.It was found that short circuit photocurrent and open circuit photovoltage of the photoelectrodes increased with the increment of sintering temperature and thickness of TiO 2 film.Through STM,the pore quantity and diameter of nanostructured TiO 2 film were found to increase with the increment of sintering temperature.It was found that the transparence of different thickness nanostructured TiO 2 films coated on quartz did not change much.

多孔纳米TiO_2薄膜的制备及其光催化脱除NO的研究

采用溶胶凝胶法制备了纳米TiO2多孔薄膜.通过XRD对薄膜进行了物相分析,利用自制的反应器讨论了聚乙二醇(PEG)的相对分子质量和添加量、温度、镀膜次数对TiO2薄膜光催化氧化NO活性的影响,并考察了再生过程对TiO2薄膜光催化活性的影响.研究结果表明:相对分子质量为1 000的PEG是制备多孔TiO2薄膜合适的造孔剂,其最佳添加量w(PEG)为0.5%;制膜的最佳温度在450℃左右;最佳镀膜次数为16次;NaOH溶液相对蒸馏水可更好地使薄膜再生,再生后可使薄膜的光催化活性更稳定.

TiO_2纳米多孔薄膜结构与光电化学性能相关性的研究

采用二步电压氧化法制备了两组孔径及孔密度不同的TiO_2纳米多孔薄膜,利用电化学测试方法对制备出的TiO_2纳米多孔薄膜的开路电位-时间曲线、交流阻抗谱图以及计时电流曲线进行了测试,研究了多孔薄膜材料的孔径及孔密度对材料光电化学性能以及比表面积的影响。结果表明,制备出的具有不同孔径和孔密度的试片在光照情况下的电化学反应电阻均明显下降,相关电化学反应更容易发生;增大薄膜材料的比表面积有利于提高其光电性能,性能最佳的薄膜材料的孔径为103 nm,孔密度为10×10~8个/cm^2。

纳米多孔SiO_2-TiO_2复合薄膜的制备及研究

采用溶胶-凝胶技术，以表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵CTAB为模板剂，乙酰丙酮作为钛的水解控制剂，通过钛和硅醇盐的分步水解得到均匀的SiO2-TiO2复合溶胶，通过提拉制备出具有纳米多孔结构的复合薄膜．实验结果表明，多孔薄膜中的钛离子形成了Si—O—Ti键的孤立四配位形态，使薄膜具有复合型钛离子的催化效果，并且有介孔结构．随TiO2含量的增加，薄膜仍具有较好的透光性（可达到85％以上）．通过对实验条件的调节，可实现对薄膜纳米结构的人工控制，形成的多孔薄膜折射率在1．2～1．4之间连续可调．

常压等离子体增强化学气相沉积纳米晶TiO_2多孔薄膜的研究

采用等离子体增强化学气相沉积(PE-CVD)的方法及TiCl4/O2混合气体在常温常压下可制备纳米晶TiO2多孔薄膜.利用偏光显微镜分析(PM)、扫描电子显微镜分析(SEM)、高分辨透射电镜分析(HRTEM)、X光衍射分析(XRD)等检测手段,系统地对纳米晶TiO2多孔膜表面形貌以及成分进行表征.研究结果表明:使用等离子体化学气相沉积方法,可以在常温常压下快速沉积纳米晶TiO2多孔薄膜,并且PE-CVD与传统的化学方法相比具有低能耗、低污染、方法简便、成本低等优点,是具有良好发展前景的纳米晶多孔薄膜制备新方法.

PEG模板组装纳米TiO2多孔薄膜的制备

以钛酸丁酯为无机原料,加入高分子表面活性剂聚乙二醇(PEG)作模板剂,采用溶胶-凝胶工艺和浸渍-提拉技术在玻璃基片上制备了孔径在10 nm～1 000 nm范围内可调的纳米TiO2多孔薄膜.通过SEM,AFM,UV-VIS和N2吸附等测试手段对薄膜的多孔结构进行了表征.结果表明,通过调节溶胶中PEG的分子量和浓度,可以控制薄膜中孔的孔径及孔分布密度,有效提高薄膜的比表面积.此外还考察了提拉速度和焙烧制度对薄膜多孔结构的影响.

电化学制备TiO_2多孔纳米薄膜的影响因素研究

以硫酸溶液为电解液,用阳极氧化方法制备出具有纳米孔结构氧化钛薄膜,光催化性能远远大于普通尺度的氧化钛,通过在氧化钛表面附载卟啉类光敏剂,进一步提高氧化钛薄膜的光催化性能,使得光谱响应区红移,在可见光区能够吸收,可将太阳能转化成电能。

纳米TiO_2多孔薄膜光催化剂制备的研究进展

TiO_2多孔薄膜材料与体材料和厚膜材料相比,具有多孔结构和高比表面积,对外界的敏感程度大、响应快,吸附能力强、易于重复利用等优点,在光催化、催化剂载体、传感器及光电子器件等领域有着十分广泛的应用前景,因此,对纳米TiO_2多孔薄膜制备及性能研究已成为材料相关领域的热点之一。本文综述了近年来制备纳米TiO_2多孔薄膜的方法及影响因素,并讨论了目前存在的一些问题和今后的发展方向。

纳米多孔TiO_2薄膜制备工艺对其光学性能的影响

目的制备高效光催化薄膜，研究制备工艺对甲基橙水溶液光催化活性的影响。方法利用溶胶．凝胶技术在钠钙玻璃表面制备多孔纳米TiO2薄膜，用TEM，XRD，UV-VIS，AFM等技术对薄膜微结构进行表征。结果TiO2薄膜表面均匀，连续性好，颗粒粒径大约为17nm左右，孔洞平均大小为25nm左右，膜表面的粗糙度（RMS）大约为2～3nm左右。4500C退火处理的样品出现锐钛矿和金红石的混晶结构，锐钛矿的含量为66％，晶粒尺寸为28．8nm。随着退火时间的加长，紫外吸收峰“蓝移”，TiO2薄膜材料的带隙宽度变窄，扩大了光吸收范围。结论用工艺1制取的TiO2薄膜的光催化活性优于工艺2；450℃是合适的退火处理温度。

金属掺杂纳米TiO_2多孔薄膜光催化性能的正交试验法研究

以正交表L16(4)5安排实验,考察了金属元素掺杂种类、掺杂量、PEG含量、涂膜层数,及光照时间对纳米TiO2复合薄膜的光催化性能的影响,从而得出最优方案.

基于正交试验法TiO_2纳米薄膜的制备及光电性能的研究

以商业TiO2纳米粉(P25)为原料,将其充分研磨得到胶体,用刮涂和热处理的方法在氟掺杂氧化锡导电玻璃基底上制备TiO2纳米多孔薄膜阳极,并组装成染料敏化太阳能电池(DSSC)。对TiO2膜进行X射线衍射、扫描电镜表征分析,并对所制备的DSSC进行光电性能测试。采用正交实验设计优化制备TiO2胶体时乙酰丙酮、OP乳化剂、蒸馏水的量和研磨时间,并讨论其对DSSC性能的影响。用在最优参数下所得胶体制备的DSSC的光电转换效率最高,约为4.51%。

纳米晶TiO_2多孔薄膜的研究进展

综述了近年来纳米晶TiO2多孔薄膜材料的研究进展情况,对纳米晶TiO2多孔薄膜材料的各种制备方法 及其特点进行了归纳和分析,并对纳米晶TiO2多孔薄膜材料的应用现状作了简要介绍。

Fe掺杂TiO_2纳米多孔薄膜的制备及光学性质研究

将Fe掺杂的TiO2-PEG 2 000溶胶旋涂在玻璃基底上,经过退火处理后得到Fe掺杂TiO2纳米多孔薄膜。用场发射扫描电子显微镜、X-射线衍射仪、紫外可见分光光度计和荧光光谱仪分别对样品的形貌、物相结构以及光学特性进行了表征。结果表明:制备的Fe掺杂TiO2纳米多孔薄膜,表面微孔分布均匀,其光吸收边随着Fe掺杂浓度的增加发生了显著红移,当掺杂量为0.15 M时红移量达到最大,约150 nm,说明Fe掺杂可减小TiO2纳米多孔薄膜的光学带隙。此外,样品的光致发光测试结果显示,随着Fe掺杂浓度的逐渐增加,样品的发光强度呈先抑后扬的变化趋势,这说明Fe掺杂浓度对TiO2纳米薄膜光生电子-空穴对的复合几率亦有很大影响,只有当Fe掺杂浓度为0.10 M时,TiO2薄膜的光生载流子复合几率最低。可见,这是一个益于改善TiO2纳米多孔薄膜光电转换性能的优化参数。

多孔SiO_2与TiO_2复合纳米材料的制备及光催化性能

在溶胶-水热法所合成的锐钛矿相TiO2纳米晶基础上,利用模板剂调制的SiO2溶胶进一步合成了多孔SiO2与TiO2复合纳米粒子,重点研究了复合SiO2对纳米锐钛矿相TiO2热稳定性及光催化活性的影响.结果表明,复合SiO2提高了纳米锐钛矿相TiO2的热稳定性,经过900℃热处理后的TiO2仍然具有以锐钛矿相为主的相组成.在光催化降解罗丹明B实验过程中,经过高温热处理的复合纳米材料表现出优于Degussa P25 TiO2的活性,这主要与其锐钛矿相结晶度提高和具有较大比表面积等有关.

退火温度对纳米TiO_2薄膜结构和亲水性的影响

采用射频磁控溅射方法制备出纳米二氧化钛 (TiO2 )薄膜 ,研究了不同退火温度对薄膜微观结构和超亲水性的影响。结果表明 :退火温度升高 ,晶粒长大 ,孔隙率减小 ;常温制备 30 0℃以下退火的TiO2 薄膜为无定形结构 ,亲水性差 ;4 0 0℃～ 6 5 0℃退火的薄膜为锐钛矿结构 ,表现出超亲水性 ;80 0℃退火薄膜为金红石结构 。