納米CeO2復(fù)合物的制備及光電性質(zhì)研究.pdf

1、TiO2是一種優(yōu)良的半導(dǎo)體材料，在太陽能電池、光催化、空氣凈化方面有著廣泛的應(yīng)用。稀土元素具有獨(dú)特的4f亞層電子結(jié)構(gòu)，與半導(dǎo)體材料復(fù)合可以改進(jìn)其性能。目前報(bào)道較多的是關(guān)于稀土摻雜半導(dǎo)體材料的光催化性質(zhì)，對(duì)于其電化學(xué)性質(zhì)研究的很少。
　　 本文采用溶膠-凝膠法，制各出多種CeO2復(fù)合物，采用掃描電子顯微鏡(SEM)、X-射線衍射儀(XRD)、紅外光譜儀(FT-IR)、紫外-可見光譜(UV-vis)等對(duì)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和組成進(jìn)行了表征，探

2、討了復(fù)合物的形成機(jī)理，研究了產(chǎn)物的電化學(xué)發(fā)光性質(zhì)和光催化性質(zhì)。
　　 論文主要內(nèi)容如下：
　　 1．TiO2/CeO2復(fù)合薄膜的制備及其電化學(xué)性質(zhì)研究
　　 首先利用溶膠-凝膠法制備TiO2溶膠，然后摻雜一定量的Ce(NO3)3·6H2O，采用浸漬提拉的方法，經(jīng)過不同的煅燒溫度得到TiO2/CeO2復(fù)合薄膜。利用SEM、XRD、UV、FTIR等測(cè)試手段對(duì)他們的形貌、晶型等性質(zhì)進(jìn)行表征。同時(shí)，通過循環(huán)伏安法(CV)

3、對(duì)合成薄膜的電化學(xué)發(fā)光(ECL)性質(zhì)進(jìn)行對(duì)比研究，考察不同pH的電解質(zhì)溶液對(duì)其ECL結(jié)果的影響。研究表明：TiO2/CeO2復(fù)合薄膜的電化學(xué)發(fā)光性能相比較單純薄膜有很大的提高，不同煅燒溫度對(duì)于復(fù)合薄膜的形貌和電化學(xué)性質(zhì)有較大的影響。結(jié)果顯示：在200℃下煅燒1h后，再于450℃下煅燒1h，所得樣品具有較好的ECL性質(zhì)。
　　 2．TiO2/CeO2復(fù)合粉末的制備及其電化學(xué)性質(zhì)研究
　　 以Ce(NO3)3·6H2O為鈰源

4、，通過氨水沉淀法得到黃色的CeO2粉末。在溶膠-凝膠法制備TiO2溶膠時(shí)，加入一定量的上述CeO2粉末，經(jīng)過干燥、煅燒、研磨以得到淡黃色的TiO2/CeO2復(fù)合粉末。利用SEM、XRD等現(xiàn)代分析測(cè)試手段對(duì)所得的產(chǎn)物進(jìn)行表征，利用循環(huán)伏安法研究TiO2/CeO2復(fù)合粉末電化學(xué)發(fā)光性質(zhì)。實(shí)驗(yàn)研究了不同的掃描范圍，不同pH的電解質(zhì)溶液，以及粘合劑nafion對(duì)ECL性質(zhì)的影響，結(jié)果表明：不同掃描范圍、不同pH的電解質(zhì)溶液，所得ECL不同，適當(dāng)

5、的nafion濃度可以將樣品很好地固定在玻碳電極上。對(duì)于樣品產(chǎn)生的兩個(gè)峰ECL1與ECL2，通過控制所加電位研究了它們的發(fā)光機(jī)理。結(jié)果表明：ECL1為電化學(xué)發(fā)光峰，ECL2伴隨有化學(xué)發(fā)光峰。
　　 3．CeO2/GO納米復(fù)合物的制備及其光催化性質(zhì)研究
　　 以Ce(NO3)3·6H2O為鈰源，通過氨水沉淀法首先得到黃色的CeO2粉末，然后通過混合法制備摻雜氧化石墨烯(GO)的CeO2/GO復(fù)合物。產(chǎn)物用掃描電鏡、X射線粉