基于金屬氧化物TiO2和Y2O3納米材料光電性能的研究.pdf

1、本論文圍繞TiO2和Y2O3納米材料的光電性質(zhì)展開研究，論文的主要內(nèi)容分為三部分:
　　1.采用光催化合成的方法制備Ag-TiO2納米復(fù)合材料，并對納米結(jié)構(gòu)形成的機(jī)理做出了解釋。
　　合成的過程中，在紫外光激發(fā)下TiO2納米棒產(chǎn)生的電子還原Ag(I)并產(chǎn)生若干Ag的納米顆粒沉積在TiO2納米棒的表面。通過延長光照時間，在紫外光促進(jìn)的熟化作用下，粒徑較小的Ag顆粒被光生空穴氧化、溶解，隨后被光生電子還原并沉積在較大的Ag顆粒上

2、，從而形成一個Ag納米顆粒對應(yīng)一根TiO2納米棒的異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)。Ag納米顆粒的粒徑可以通過改變紫外光照的時間和空穴捕獲劑的量來精確調(diào)節(jié)。
　　將Ag-TiO2納米復(fù)合材料用作反型薄膜太陽能電池的電荷傳輸層，相比純TiO2制備的器件，光電轉(zhuǎn)換效率明顯增加，從5.81％增加至6.92％。從外量子效率譜中可以看出，Ag的引入可以有效提高對電子的收集作用。
　　2.在TiO2納米棒催化合成Au顆粒中，通過對實(shí)驗(yàn)條件的控制，如反應(yīng)溫度、

3、紫外光照時間、TiO2納米棒的量等，Au納米顆粒的形成機(jī)理得以研究
　　實(shí)驗(yàn)證明，單分散且粒徑可控的Au納米顆?？梢酝ㄟ^TiO2納米棒光化學(xué)還原的方法被合成。
　　Au納米顆粒的形成可以分為以下三個過程:Au(Ⅲ)還原形成Au(0)，成核，籽晶生長。通過控制實(shí)驗(yàn)條件可以得出以下結(jié)論:第一步的還原反應(yīng)主要取決于體系的溫度，而成核和籽晶生長的速度主要取決于TiO2產(chǎn)生的電子的數(shù)量。
　　3.通過共沉淀和熱處理的合成方法制備

4、了Er和Yb雙摻的Y2O3納米顆粒。通過表面活性劑引入缺陷和高溫退火消除缺陷，研究了兩個過程對Y2O3∶ Er,Yb納米顆粒的形貌以及上轉(zhuǎn)換發(fā)光性質(zhì)的影響，在此基礎(chǔ)上，闡述了發(fā)光顏色調(diào)控的機(jī)理。
　　由于表面活性劑可以在發(fā)光體系中引入缺陷，所以控制其濃度可以達(dá)到調(diào)控綠光(2H11/2，4S3/2→4I15/2)和紅光(4F9/2→4I15/2)上轉(zhuǎn)換發(fā)光的強(qiáng)度的目的。同時，缺陷的增加導(dǎo)致了4F7/2，2H11/2和4S3/2向4F