納米二氧化錫基異質(zhì)結(jié)薄膜及其光電化學(xué)性能.pdf

1、二氧化錫是一種重要的功能材料，在傳感器、太陽能電池等方面有著重要的應(yīng)用前景。納米二氧化錫溶膠除了保留二氧化錫粒徑小、氣敏性能優(yōu)異、電子遷移率高等優(yōu)異性能等優(yōu)點(diǎn)外，還具備了塊體材料無法比擬的多界面特性及易復(fù)合性，對于納米器件的構(gòu)筑具備更加廣泛的應(yīng)用價值。
　　制備二氧化錫溶膠的方法主要有微乳液法、溶膠-凝膠法、水熱法。本論文以濕化學(xué)法得到的水合二氧化錫為原料，通過沉淀-解膠法制備優(yōu)異的分散性和穩(wěn)定性的二氧化錫水溶膠。水溶膠不含表面活

2、性劑， pH值接近中性，適合在多種基材上制備SnO2基薄膜。論文的主要工作有：
　　（1）將干燥后的溶膠經(jīng)煅燒處理獲得二氧化錫納米粉體，通過制作氣敏漿料、涂覆、燒結(jié)、焊接、陳化等步驟制備出二氧化錫納米薄膜型氣敏元件。其對甲醛、乙醇、甲醇、氨氣等氣體表現(xiàn)出了較高的靈敏性并且具有優(yōu)于商業(yè)粉體二氧化錫氣敏元件的靈敏度和選擇性。
　　（2）通過“自下而上”的方法，將二氧化錫水溶膠作為基元，與二氧化鈦水溶膠交替自組裝法制備了全納米Sn

3、O2/TiO2異質(zhì)結(jié)薄膜。制備過程無需聚電解質(zhì)，且薄膜厚度均勻可控。兩種半導(dǎo)體納米顆粒所形成的異質(zhì)結(jié)有效避免光生載流子的復(fù)合，提高光電效率。其光電流比相同厚度的TiO2薄膜提高了2倍左右，層數(shù)為15層的薄膜電極表現(xiàn)出了最佳的光電催化活性。以葡萄糖等為模擬污染物，將其作為傳感器用于COD的檢測，最終獲得的COD檢測范圍為0–120 mg·L–1，最低檢測限為1.0 mg·L–1。
　?。?）用還原法制備晶粒尺寸為5 nm的金溶膠，將

4、Au納米顆粒以靜電吸附的方法均勻地沉積SnO2/TiO2異質(zhì)結(jié)薄膜上，并且將其應(yīng)用于染料敏化太陽能電池（Dye-sensitized solar cells，DSSCs）的阻擋層。含6層的Au-SnO2/TiO2復(fù)合薄膜阻擋層的DSSC的光電轉(zhuǎn)換效率最終效率達(dá)到了7.12％，較常用的 TiCl4稀溶液處理的改性工藝（6.06%）相比表現(xiàn)出了更好的改性效果。因此，層層自組法制備的異質(zhì)結(jié)薄膜可有效代替?zhèn)鹘y(tǒng)的TiCl4處理工藝，有較好的應(yīng)用前