TiO2有序陣列結(jié)構(gòu)的可控制備研究.pdf

1、光陽極是染料敏化太陽能電池的重要組成部分，TiO2納米晶薄膜具有孔隙率高、表面積大，與介質(zhì)反應(yīng)充分，制備工藝簡單等優(yōu)點(diǎn)，是目前光陽極研究的主流。然而，該薄膜中納米粒子排列無序，顆粒之間連接性差，電子傳輸阻力大，影響了光電轉(zhuǎn)化效率，通過制備高度取向的納米陣列結(jié)構(gòu)薄膜，可以縮短電荷在材料中的傳輸路徑，提高光陽極效率。本課題以制備柱狀有序陣列結(jié)構(gòu)為目標(biāo)，采用陽極氧化法制備大孔徑AAO模板，討論了分散劑、pH值、Zeta電位、固相含量等影響納米

2、TiO2懸浮液流變性能的因素，研究了納米懸浮液冷凍干燥過程中樹枝型孔結(jié)構(gòu)的形成規(guī)律。
　　 采用陽極氧化法制備大孔徑AAO模板，研究了電解液種類、濃度及氧化電壓對AAO模板結(jié)構(gòu)的影響，發(fā)現(xiàn)在酸性較弱的有機(jī)酸中加入磷酸可以制備出結(jié)構(gòu)參數(shù)較大的AAO模板。例如，在丙二酸中添加0.5wt％磷酸，在120V下反應(yīng)時(shí)間th可制備得到孔徑和孔間距分別為250nm、300nm的AAO模板:在檸檬酸中添加0.6wt％磷酸，氧化電壓240V，反應(yīng)

3、時(shí)間2h可制備得到孔徑和孔間距分別為450-600nm、500-600nm的AAO模板。
　　 在制備納米Ti02懸浮液時(shí)，研究了分散劑種類、濃度及溶液pH值對其流變性能的影響。其中，以六偏磷酸鈉為分散劑，添加量為3wt％，溶液pH值為10時(shí)制備得到了流變性良好，固相含量高達(dá)25vol％的TiO2懸浮液。
　　 采用固相含量25vol％的TiO2懸浮液冷凍干燥，制備出具有樹枝型孔結(jié)構(gòu)的多孔薄膜，隨著固相含量的降低，TiO