TiO2@BiOX和MnO2納米陣列的制備及性能研究.pdf

1、大量傳統(tǒng)能源的使用和消耗，造成了嚴(yán)重的能源危機(jī)和環(huán)境問(wèn)題。目前，解決辦法是開(kāi)發(fā)綠色廉價(jià)的太陽(yáng)能等清潔能源，太陽(yáng)能電池能對(duì)太陽(yáng)能進(jìn)行利用和轉(zhuǎn)化。對(duì)轉(zhuǎn)化的太陽(yáng)能進(jìn)行存儲(chǔ)，則需要超級(jí)電容器這類新型高效能源存儲(chǔ)器件。為了提高材料在能源利用和存儲(chǔ)方面的性能，可以利用各種方法直接在導(dǎo)電基底上生長(zhǎng)具有穩(wěn)定形貌結(jié)構(gòu)的納米有序陣列，不僅具有了納米有序陣列大比表面積的特點(diǎn)，而且擁有幾何上的特性，比如一維納米線陣列結(jié)構(gòu)可以促進(jìn)電子的定向傳遞，納米線間的間隔可

2、以促進(jìn)離子的嵌入和擴(kuò)散，因此來(lái)提高性能。
　　本文主要研究了通過(guò)水熱法直接在導(dǎo)電基底FTO和Ti片上分別生長(zhǎng)出有序的納米結(jié)構(gòu)TiO2和MnO2，其中TiO2為一維納米線狀薄膜，而MnO2為二維片狀結(jié)構(gòu)薄膜。作為對(duì)太陽(yáng)能電池的研究，首先實(shí)驗(yàn)了反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)物濃度對(duì)TiO2納米線陣列形貌的影響，然后對(duì)其原子層沉積ZnO過(guò)渡層后，包覆BiOX（X=Br，I）薄膜來(lái)提高其光電性能。并通過(guò)SEM、XRD、TEM、EDAX、Uv-Vis等表征

3、手段對(duì)其形貌結(jié)構(gòu)、物相、元素組成和性能進(jìn)行了表征和分析。作為對(duì)儲(chǔ)能裝置超級(jí)電容器的研究，對(duì)MnO2納米片結(jié)構(gòu)進(jìn)行碳修飾來(lái)提高其電容性能。
　　主要實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果如下：
　?。?）通過(guò)簡(jiǎn)單的水熱法在FTO上制備TiO2薄膜陣列，從SEM和TEM分析中可以得出生長(zhǎng)的為金紅石型的納米線結(jié)構(gòu)。并研究了納米線生長(zhǎng)的影響因素，進(jìn)而得到了適合生長(zhǎng)的條件范圍。利用原子層沉積法在一維TiO2納米線結(jié)構(gòu)上沉積一層ZnO過(guò)渡層，包覆生長(zhǎng)BiOX后的