柔性不銹鋼基底上一維納米TiO2薄膜的制備和表征.pdf

1、為了在柔性不銹鋼基底上構(gòu)建一維納米TiO2 結(jié)構(gòu)，提高柔性染料敏化太陽(yáng)能電池的效率，本研究先采用直流磁控濺射的方法在不銹鋼基底上沉積一層鈦膜，然后通過(guò)水熱反應(yīng)法和陽(yáng)極氧化法將其轉(zhuǎn)變成一維結(jié)構(gòu)的TiO2 納米線和納米管陣列。研究了濺射參數(shù)對(duì)鈦膜形貌結(jié)構(gòu)、水熱參數(shù)對(duì)TiO2 納米線結(jié)構(gòu)以及陽(yáng)極氧化參數(shù)對(duì)TiO2 納米管陣列結(jié)構(gòu)的影響，并采用場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡（FESEM ）、X 射線衍射（XRD ）、透射電子顯微鏡（TEM ）以及光電性能

2、測(cè)試的方法對(duì)一維TiO2 納米線和納米管陣列薄膜進(jìn)行了表征。
　　 對(duì)直流濺射工藝參數(shù)的研究表明：增大濺射功率，薄膜致密度和沉積速率顯著增加。升高襯底溫度，鈦薄膜致密度和與基底結(jié)合強(qiáng)度增加，鈦晶粒結(jié)晶性能提高。隨著濺射氣壓的升高，鈦晶粒不斷變大并團(tuán)聚合并，薄膜致密度和結(jié)晶性能提高。延長(zhǎng)濺射時(shí)間，鈦晶粒尺寸變大，結(jié)晶度增強(qiáng)，薄膜致密度明顯提高。
　　 將鈦膜置入10mol·L -1 NaOH 溶液在140 ℃水熱反應(yīng)24h

3、 可以制備出銳鈦礦型的平行于基底生長(zhǎng)的一維TiO2 納米線薄膜。單根TiO2 納米線長(zhǎng)度達(dá)到幾個(gè)微米，直徑約20nm。納米線之間相互交叉纏繞，形成一個(gè)三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。TiO2 納米線薄膜較納米顆粒薄膜具有優(yōu)異的光電性能。
　　 鈦膜在1mol·L -1 NaOH 溶液中，220 ℃下水熱反應(yīng)24h，可以制得垂直基底生長(zhǎng)的一維TiO2 納米線薄膜。
　　 在0.25wt%NH4F+1wt%H2O/乙二醇體系中通過(guò)陽(yáng)極氧化可以