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文檔簡介
1、TiO2納米管陣列具有大的比表面積、強(qiáng)的吸附能力和高的電子傳輸通道,并且制備簡單,是制作染料敏化太陽能電池(DSSC)光陽極的理想材料之一。作為吸附染料的光陽極,大的長徑比及純的納米管管狀結(jié)構(gòu)更有利于染料的吸附,從而有助于提高DSSC的光電轉(zhuǎn)換效率。因此,如何獲得長的納米管及純的納米管表面結(jié)構(gòu)是本文研究的主要目的。
本研究用陽極氧化法分別采用磁力攪拌和超聲攪拌0.25% NH4F+2.5%蒸餾水+乙二醇電解液、在溫度20~60
2、℃、0.5~8 h條件下制備 TiO2納米管陣列,也對(duì)制備的TiO2納米管進(jìn)行了450℃+3 h的熱處理。并用場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FESEM)對(duì) TiO2納米管的表面形貌進(jìn)行觀察;用 X射線衍射儀(XRD)、透射電子顯微鏡(TEM)對(duì)熱處理前后的試樣表面的陽極氧化產(chǎn)物進(jìn)行物相分析;利用光致發(fā)光(PL)實(shí)驗(yàn)對(duì)所制得的 TiO2納米管缺陷進(jìn)行分析;利用電化學(xué)工作站測量TiO2納米管膜的電化學(xué)阻抗譜(EIS)。
通過實(shí)驗(yàn),得到如下
3、結(jié)論:40℃超聲攪拌制備的 TiO2納米管長度較長且表面為純的管狀結(jié)構(gòu),適合作染料敏化太陽能電池的光陽極;60℃超聲攪拌制備的 TiO2納米管表面有非管狀結(jié)構(gòu)覆蓋層,而同樣溫度下使用磁力攪拌的試樣被嚴(yán)重腐蝕;室溫條件下制備出的 TiO2納米管管長隨時(shí)間的增長出現(xiàn)先增大后減小的現(xiàn)象,這與陽極氧化過程中的化學(xué)溶解有關(guān);經(jīng)過450℃+3 h的熱處理后,TiO2納米管由非晶態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)殇J態(tài)礦晶型;由光致發(fā)光實(shí)驗(yàn)分析得出制備的TiO2納米管缺陷較少;
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