介孔二氧化鈦球的尺寸與孔徑調(diào)節(jié)及其在染料敏化太陽能電池中的應用.pdf

1、近年來，二氧化鈦介孔材料以其優(yōu)良的吸附性能和獨特的光電等物理性質(zhì)而引起了人們的極大關注。本論文以制備性能優(yōu)良的二氧化鈦介孔球為目的，通過改變反應參數(shù)，考察了反應條件對其形貌與孔徑的影響，并以所得形貌較好的二氧化鈦介孔球作為染料敏化太陽能電池光陽極材料，研究了介孔球的孔徑大小對電池性能的影響。
　　 以十六胺為結(jié)構(gòu)導向劑，通過溶膠-凝膠過程中水與鈦源的摩爾比在0/1～30/1之間變化，合成了具有不同形貌的二氧化鈦前驅(qū)體球，實現(xiàn)了球

2、的直徑在200-1750 nm之間的連續(xù)可調(diào)，且隨水與鈦源摩爾比的增大，前驅(qū)體球的直徑呈逐漸減小的趨勢。
　　 固定水與鈦源的摩爾比，改變?nèi)苣z-凝膠過程中十六胺的含量，考察了結(jié)構(gòu)導向劑對二氧化鈦前驅(qū)體球的形貌的影響，發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)導向劑在成球過程中起著重要的作用，且在一定范圍內(nèi)前驅(qū)體球的直徑會隨著結(jié)構(gòu)導向劑含量的增多而變大。
　　 改變結(jié)構(gòu)導向劑的種類，考察了不同烷基碳鏈長度的有機胺對二氧化鈦前驅(qū)體球的形貌的影響，結(jié)果表明，較

3、長的碳鏈有利于形成質(zhì)量較高的二氧化鈦前驅(qū)體球，適當選取有機胺的烷基碳鏈長度可以獲得形貌很好的二氧化鈦前驅(qū)體球。
　　 選擇價格相對低廉、環(huán)境比較友好的正己胺作為結(jié)構(gòu)導向劑，控制水與鈦源的摩爾比在0/1～50/1之間變化，可實現(xiàn)二氧化鈦介孔球的直徑在300 nm至1400 nm間的有效調(diào)節(jié)；且隨著反應時間的延長，球的表面越來越光滑，直徑越大，最后可達1400 nm。該球通過溶劑熱(氨水與乙醇的混合溶液)后處理反應，經(jīng)燒結(jié)后所得產(chǎn)物