Zn(Ⅱ)和La(Ⅲ)共掺杂TiO_2纳米晶多孔膜电极光电化学行为研究

采用溶胶-凝胶法合成了Zn(Ⅱ)、La(Ⅲ)共掺杂TiO2纳米粒子(掺杂0.5%Zn(Ⅱ)及0.5%La(Ⅲ)),并制成了TiO2、掺杂0.5%Zn(Ⅱ)及共掺杂0.5%Zn(Ⅱ)和0.5%La(Ⅲ)的TiO2纳米晶多孔膜电极,对该3种电极进行了电化学及光电化学研究,实验发现,用Zn(Ⅱ)单独掺杂TiO2纳米多孔膜电极的光电流大于未掺杂的TiO2纳米多孔膜电极,而Zn(Ⅱ)和La(Ⅲ)共掺杂TiO2纳米多孔膜电极的光电流又大于Zn(Ⅱ)单独掺杂TiO2纳米多孔膜电极,对该掺杂电极的光电转换机理进行了探讨。

Cd(Ⅱ)掺杂TiO_2多孔纳米晶膜电极的表征及其光电化学行为

利用Ｘ射线粉末衍射法和原子力显微镜对镉掺杂的ＴｉＯ２纳米晶膜电极作了表征，并用光电化学方法测定了该电极的光电化学行为．实验发现当镉的掺杂量低于１５％时，镉与 ＴｉＯ２形成固熔体，掺杂量高时出现 ＣｄＴｉＯ３的独立相；随着镉含量的增加，纳米晶颗粒逐渐变大（粒径从 １０ ｎｍ到 ２０ ｎｍ）．镉含量的多少直接影响光电流的大小和符号，当Ｃｄ含量（相对于 Ｔｉ的质量分数）为 ５％时光电流最大，外加电压为 ０．３ Ｖ时光电流比纯ＴｉＯ２多孔纳米晶膜电极高一倍以上；当Ｃｄ含量超过 ３０％时出现ｐ-ｎ转换现象。

敏化TiO_2纳米晶多孔膜电极的制备与表征

研究了染料敏化TiO2纳米晶多孔薄膜电极的制备、表征及其光电转换性质,采用溶胶-凝胶法滚压涂层制备了TiO2纳米晶多孔薄膜,在无水乙醇中利用薄膜吸附染料2,2'-联吡啶-4,4'-二甲酸合硫氰酸钌进行敏化处理,并利用XPS、AFM、XRD、SEM和可见-紫外分光光度仪对敏化TiO2纳米晶多孔薄膜进行了表征分析.研究结果表明:薄膜中纳米粒子晶型主要为锐钛矿,粒径在20～30nm,多孔薄膜的孔径在50～200nm;染料敏化多孔薄膜表面吸附了一个单分子层的染料分子,敏化薄膜对可见光有很强的吸收作用,用此薄膜制作的太阳能电池具有较高的光电转化效率,电池效率达到2%,这种薄膜电极改进后可用于制作敏化太阳能电池的光阳极.

敏化剂修饰纳米晶TiO_2多孔膜电极的光电化学行为

在TiO2纳米晶多孔膜电极上,修饰了合成的RuL2(SCN)2(L=2,2′-bipyridine-4,4′-dicarboxylicacid)及聚苯胺,用光电化学方法研究了该纳米晶TiO2/敏化剂多孔膜电极的光电转换机理,并比较了两类敏化复合电极的光电转换效能。用染料或聚苯胺修饰纳米晶多孔膜电极后,可使该复合电极在可见光区吸收增加,光电流增强,且起始波长红移至>600nm,从而提高了宽禁带半导体电极的光电转换效率。

3d过渡金属掺杂TiO_2纳米晶膜电极的光电化学研究

应用原子力显微镜和X射线粉末法对 3d过渡金属离子Cr(Ⅲ ) ,Fe(Ⅲ ) ,Mn(Ⅱ ) ,Co(Ⅱ ) ,Ni(Ⅱ ) ,Cu(Ⅱ )和Zn(Ⅱ )掺杂TiO2 纳米晶粒 (简写为M3d TiO2 )作了表征 ,并用光电化学方法研究了M3d TiO2 纳米结构多孔膜电极 .实验结果表明 ,M3d TiO2 纳米粒子的颗粒较均匀 ,粒径约为 1 5nm ,其晶型为锐钛矿和板钛矿的混晶 .在所研究的M3d TiO2 中 ,只有Zn2 + TiO2 电极的光电流大于未掺杂的TiO2 纳米结构多孔膜电极 .3d金属离子的掺杂引起各电极的光电流信号在一定波长范围内出现 p

TiO_2纳米晶多孔膜的电荷传输特性

用光电流作用谱、瞬态光电流、循环伏安及线性电位扫描法研究了TiO2纳米晶／纳米多孔膜电荷传输特性．结果表明TiO2纳米多孔膜的电荷传输与块体半导体不同．TiO2纳米晶电极的能带不弯曲，电子在导带中可向两个方向流动，电子既可以流向电极内部经由外电路输出．也可以流向电解质溶液被溶液中的受主捕获．在TiO2纳米多孔膜电极中，不仅在负电位区能带边随电位变化，而且在正电位区能带边随电位变化而移动，即带边不钉扎。加入合适的施主可提高光电转换效率．加入受主则在电极溶液界面引起电子的严重损失，降低光电转换效率．

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.

β-环糊精固载于TiO_2纳米粒多孔膜的压电石英晶体传感器

以TiO2纳米微粒膜作为固载β 环糊精的基体,实现了β 环糊精在压电石英晶体表面的高容量固载(4μg/cm2)。β 环糊精/TiO2纳米微粒膜修饰的压电传感器对邻、间、对硝基酚三种异构体具有选择性响应。在pH11,浓度范围0.6～20μmol/L内,其斜率分别是对硝基酚k=71.9HzL/μmol(γ=0.9974)、邻硝基酚49.1HzL/μmol(γ=0.9981)、间硝基酚2.8HzL/μmol(γ=0.9999)。通过多元线性回归法实现了3种异构体的同时测定。

纳米多孔TiO_2膜的晶化处理及其热稳定性研究

通过恒压阳极氧化法在HF酸和CrO3的混合电解液中,在纯钛TA1和钛合金TC4表面分别制备了纳米多孔无定型TiO2膜。研究了TA1和TC4表面无定型TiO2膜在空气中热处理的组织转变过程。TA1试样表面的纳米多孔TiO2膜在250℃左右出现锐钛矿相,480℃左右出现金红石相,在600℃左右锐钛矿相向金红石相的转变基本完成,孔结构在600℃左右基本消失;TC4试样表面的纳米多孔TiO2膜在310℃左右出现锐钛矿相,600℃左右出现金红石相,在680℃左右锐钛相向金红石相的转变基本完成,孔结构在700℃左右基本消失。TC4试样表面的氧化膜所含合金元素Al和V,对上述结晶转变温度和孔结构存在的最高温度的差别存在重要影响。

后处理对TiO_2纳米晶膜电极光电性能的改善(英文)

利用TiCl4 水溶液处理TiO2 纳米晶膜电极 ,可以提高光电流 ,改善电极的光电转换性能 .对未经处理和处理后电极的比表面、孔分布 ,以及瞬态光电流分析表明 ,后处理改善了电荷在电极中的传输 。

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.

汞溴红敏化TiO_2纳米多孔膜电极的光电化学性质研究

用汞溴红(Mercurochrome)作敏化剂敏化TiO_2纳米多孔膜电极,UV-Vis,光电流作用谱和SPS谱表明,该敏化剂能有效地敏化TiO_2电极,并且染料聚集体能扩大染料的敏化区间,增加了太阳光的利用效率,对电极施加不同的偏压,测试电极产生的瞬态光电流,研究了偏压对光生电荷转移及复合速率的影响,从不同方向照射电极,对阳极光电流影响显著,结合电化学、光电化学原理对这些现象进行了讨论。

纳米晶体TiO_2多孔膜的制备

采用电子束蒸发方法成功制备了用于光电变色器件的纳晶多孔结构 Ti O2 薄膜 ,借助于俄歇仪 (AES)和原子力显微镜 (AFM)分析了制备条件对薄膜的表面形貌、粒径大小及化学计量比的影响。最终给出了制备光电变色器件用纳晶多孔结构 Ti O2

纳米晶TiO_2敏化多孔膜电极的光电化学研究

合成了RuL2 (SCN) 2 (L =2 ,2’ -bipyridine- 4 ,4’ -dicarboxylicacid )及电化学聚合了聚吡咯 ,将其作为敏化剂修饰在TiO2 纳米晶多孔膜电极上 ,用光电化学方法研究了纳米晶TiO2 /敏化剂多孔膜电极的光电转换机理 ,系统研究了两类敏化剂对光致电荷转移的影响 ,并比较了两类敏化复合电极的光电转换效能。用染料或聚吡咯修饰纳米晶多孔膜电极后 ,可使该复合电极在可见光区吸收增加、光电流增强、光电响应波长红移 。

菁类染料敏化SnO_2、TiO_2、ZnO纳米结构多孔膜电极的光电化学

SnO2、TiO2、ZnO 是具有发展前途的可作为光电极的半导体材料,这些电极的表征及无机物或有机染料的敏化作用已有不少研究[1,2]。为了既降低染料合成成本,又具有较高的光电转换效率及染料稳定性,寻找全新的、替代型光敏染料的工作仍在不断探索之中。目前,有关使用新型有机染料敏化电极的研究较少。

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。

有机染料敏化TiO_2纳米晶多孔膜液体太阳能电池研究进展

对染料敏化TiO_2纳米晶多孔膜太阳能电池的结构及原理进行了简单介绍,主要从TiO_2薄膜、染料敏化剂和支持电解质3个方面提出了提高液态电池效率的途径。在此基础上,提出设计合理、有效光、热转化器是实现太阳能量最大利用的观点。

染料敏化TiO_2纳米晶多孔膜太阳能电池

对染料敏化TiO_2纳米晶多孔膜太阳能电池的结构、原理进行了介绍,对电池中电荷分离、复合的机制和原因进行了说明。分析了TiO_2薄膜、染料敏化剂和支持电解质对电池性能的影响。提出了提高电池效率的主要途径。

卟啉衍生物敏化纳米TiO_2多孔膜电极的光电性质研究

采用中位-四[邻-(3-磺酸基丙氨基)苯基]卟啉(TArP1)和中位-四[对-(3-磺酸基丙氨基)苯基]卟啉(TArP2)分别对纳米TiO2多孔膜电极进行敏化。对两种敏化电极进行了UV-V is光谱测试,结果表明,TiO2与TArP2的作用比与TArP1的作用强。在相同浸泡条件下,TiO2电极吸附TArP2的量大于吸附TArP1的量。将两种敏化电极分别组装成光电化学电池,从光电化学电池的I-V曲线计算TArP2敏化的光电化学电池的总光电转换效率(η)为0.15%,而TArP1敏化的光电化学电池的η为0.09%。

Ti表面修饰纳米TiO_2膜电极的电催化活性

用电化学合成法在Ｔｉ表面修饰一层纳米ＴｉＯ２膜,ＴＥＭ和ＸＲＤ测试表明晶型为锐钛矿型,晶粒平均尺寸为２５ｎｍ．用循环伏安法、循环方波伏安法和电解合成法研究了纳米ＴｉＯ２膜电极在硫酸介质中的氧化还原行为以及对硝基苯还原的电催化活性．结果表明,纳米ＴｉＯ２膜电极具有异相氧化还原催化行为,膜中的Ｔｉ(Ⅳ)/Ｔｉ(Ⅲ)作为媒质间接电还原硝基苯为对氨基苯酚,收率和电流效率分别达９１．６%和９５．２%．