一維納米二氧化鈦溶膠的制備及其光電化學(xué)性能.pdf

1、二氧化鈦溶膠在光催化薄膜、染料敏化太陽能電池、光電化學(xué)傳感器等方面有著重要的應(yīng)用前景。目前多種溶膠的制備方法中存在兩個問題，一是溶膠的液相主要是乙醇等有機(jī)溶劑，二是溶膠中的膠粒為無定形二氧化鈦。本論文主要通過解膠的方法獲得水性銳鈦礦相TiO2溶膠，并初步研究了所得溶膠在染料敏化太陽能電池和光電催化測定水溶液中的化學(xué)需氧量(COD)的光電化學(xué)性能，所取得主要結(jié)果有:
　　 1).通過沉淀-解膠-晶化的方法在無任何表面活性劑的情況下

2、得到了高長徑比的TiO2納米棒。以無機(jī)鈦鹽為主要原料制備了沉淀，經(jīng)過低溫解膠制備透明的銳鈦礦相二氧化鈦溶膠。將溶膠進(jìn)行水熱處理，調(diào)節(jié)其結(jié)晶度與形貌，形成了直徑6nm，長徑比大于5的納米棒。將該溶膠濃縮，制備成光陽極，用于染料敏化太陽能電池。具有較高的光電轉(zhuǎn)化性能(5-6％)。
　　 2).開發(fā)出pH值中性、不含腐蝕性或有機(jī)物的多孔電極修飾劑來取代TiCl4溶液有重要應(yīng)用價值。本文采用自制的水溶性過氧鈦酸為原料，通過水熱法低溫制備

3、透明銳鈦礦相溶膠。用P25作為配制二氧化鈦漿料的主要原料，用絲網(wǎng)印刷的方法在FTO玻璃上制備了多孔TiO2電極。將低濃度溶膠內(nèi)滲透到多孔氧化鈦電極，改善了電極的內(nèi)部連通性和表面結(jié)構(gòu)。改性后的電極組裝成染料敏化太陽能電池，其光電轉(zhuǎn)換性能由2.8％提高到4.7％.
　　 3).將溶膠通過浸漬法在FTO與多孔二氧化鈦層之間制備了阻擋層。結(jié)果表明，該溶膠形成的薄膜沒有改變玻璃的透過率，不影響電極對光的吸收，有效地阻礙了電解質(zhì)與導(dǎo)電玻璃的