玻璃基底上TiO-,2-納米管電極的制備、表征及性能研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、為了在玻璃基底上制備TiO2納米管陣列,更好地應(yīng)用于氣體傳感器、染料敏化太陽能電池和其他的光學器件,本文首先采用射頻磁控濺射方法在玻璃基底上沉積純鈦薄膜,然后通過恒壓陽極氧化將鈦膜轉(zhuǎn)化成高度有序的TiO2納米管陣列。研究了不同的濺射參數(shù)對鈦膜結(jié)構(gòu)以及陽極氧化參數(shù)對TiO2納米管結(jié)構(gòu)的影響,并通過場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FESEM)、X射線衍射(XRD)、紫外可見光譜(UV-Vis)以及光電化學的方法對TiO2納米管陣列進行了表征。

2、   射頻磁控濺射參數(shù)對鈦膜微結(jié)構(gòu)的影響研究表明:濺射壓強升高,鈦膜沉積速率增加但致密度顯著下降,濺射壓強以0.5Pa為宜,且薄膜厚度隨濺射時間延長線性增加;適當提高襯底溫度和濺射功率均有利于提高膜的致密度和結(jié)晶性能;在低溫沉積、濺射功率為150W時,薄膜具有較高密度,且鈦膜與基底的結(jié)合力較好。其次,研究了室溫條件下不同的電解液體系(HF/H2O、H3PO4/HF、NH4F/甘油)對TiO2納米管陣列形貌的影響,結(jié)果表明:TiO2納米

3、管陣列結(jié)構(gòu)的形成需要在特定的氧化條件下,其形貌受陽極氧化參數(shù)(電解液、電壓、時間等)的影響,且鈦膜的初始結(jié)構(gòu)會影響TiO2納米管陣列的生長進程以及納米管結(jié)構(gòu)的有序度和平整度;鈦膜的致密度、均勻度以及對陽極氧化參數(shù)的控制是成功制備TiO2納米管陣列結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵因素;而在H2SO4/H2O溶液中,通過直接加壓法在氧化電壓超過90V條件下在導電玻璃上可直接獲得銳鈦型的TiO2多孔膜。
   此外,對結(jié)晶前后的TiO2納米管復合電極分別在

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