二氧化鈦納米線的制備及光催化-SERS性能.pdf

1、TiO2是一種典型的N型寬禁帶半導(dǎo)體材料，在光催化，太陽能電池和表面增強(qiáng)拉曼散射（SERS）領(lǐng)域都具有廣泛的應(yīng)用前景。一維TiO2納米線相對于零位的納米顆粒具有更多優(yōu)勢，例如可以提高對染料分子的吸附特性，制備復(fù)合材料時(shí)，本身的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也能提高復(fù)合材料的穩(wěn)定性。本論文目的是利用TiO2納米線這兩個(gè)特性，制備出兩種分別具有高光催化活性和SERS靈敏度的3D復(fù)合材料。第一種是TiO2-RGO氣凝膠，該復(fù)合氣凝膠既可以發(fā)揮TiO2在光照下的光催

2、化降解的特性，又可以與石墨烯協(xié)同，增強(qiáng)光生電子空穴的分離。此外，該3D結(jié)構(gòu)更易于回收，省去了傳統(tǒng)半導(dǎo)體光催化試劑繁瑣的過濾步驟，大大提高了實(shí)用性。通過光催化降解亞甲基藍(lán)的實(shí)驗(yàn)證實(shí)了該復(fù)合材料相對于傳統(tǒng)的TiO2具有更高的光催化降解效率。第二種3D結(jié)構(gòu)是Ag-TiO2納米線復(fù)合材料。采用改良的水熱法制備具有表面缺陷的TiO2納米線，然后將TiO2納米線溶液分散在硅基板上，再通過磁控濺射法濺射Ag顆粒，實(shí)現(xiàn)了Ag顆粒在3D交錯(cuò)的TiO2納米

3、線上均勻分布的目的。通過低濃度羅丹明6G（R6G）的拉曼光譜分析，發(fā)現(xiàn)該3D結(jié)構(gòu)可檢測到10-19M濃度的R6G分子,這一結(jié)果高于業(yè)界報(bào)道。此外，我們還發(fā)現(xiàn)該基板可以同時(shí)對不同種類探針分子溶液實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)。通過紫外光漂白作用，可實(shí)現(xiàn)該SERS基板的重復(fù)使用。
　　本論文主要分為五章。第一張介紹了納米材料的定義以及一維TiO2納米線的制備過程；第二章主要介紹了石墨烯氣凝膠的研究現(xiàn)狀和制備過程；第三章介紹了光催化原理；第四章是本論文的