Tio2纳米管阵列的沉积改性与物性研究

第1章 绪论 1.1 引言 1.2 高度有序的TiO2纳米管阵列薄膜的应用 1.2.1 光电解水制氢 1.2.2 光催化 1.2.3 太阳能电池 1.2.4 传感器 1.2.5 储氢 1.2.6 生物医学 1.2.7 其他 1.3 高度有序的TiO2纳米管阵列薄膜的制备 1.3.1 模板法 1.3.1.1 以氧化铝为模板 1.3.1.2 以纳米线为模板 1.3.2 阳极氧化法 1.3.2.1 TiO2纳米管阵列的形成机理 1.3.2.2 制备参数对TiO2纳米管阵列结构及性能的影响 1.4 高度有序的TiO2纳米管阵列薄膜的改性 1.4.1 染料敏化 1.4.2 离子掺杂 1.4.2.1 非金属离子掺杂 1.4.2.2 金属离子掺杂 1.4.3 金属沉积 1.4.4 窄带半导体改性 1.4.4.1 CuO／Cu2O改性 1.4.4.2 Fe2O3改性 1.4.4.3 CdX(X=S、Se、Te)改性 1.5 本文研究内容和意义第2章 阳极氧化电流密度对Ti02纳米管阵列形貌的影响 2.1 引言 2.2 实验材料与方法 2.2.1 实验原料、试剂及仪器 2.2.2 实验过程和技术路线 2.2.2.1 TiO2纳米管阵列膜的制备 2.2.2.2 TiO2纳米管阵列表征 2.3 实验结果与分析 2.3.1 阳极氧电流密度对TiO2纳米管阵列形貌的影响 2.3.2 TiO2纳米管阵列的XRD分析 2.4 本章小结第3章 CdS、CdSe在TiO2纳米管内的沉积机理与物性 3.1 引言 3.2 实验材料与方法 3.2.1 实验原料、试剂及仪器 3.2.2 实验过程和技术路线 3.2.2.1 CdS在Ti02纳米管内沉积改性 3.2.2.2 CdSe在TiO2纳米管内沉积改性 3.3实验结果与分析 3.3.1 CdS在TiO2纳米管内沉积改性 3.3.1.1 浸渍时间对CdS形貌的影响 3.3.1.2 先期导入离子浓度对CdS形貌的影响 3.3.1.3 离子导入顺序对CdS形貌的影响 3.3.1.4 洗涤对CdS形貌的影响 3.3.1.5 CdS形貌对改性纳米阵列的光学性能的影响 3.3.1.6 CdS形貌对改性纳米阵列的光电性能的影响 3.3.2 CdSe在TiO2纳米管内沉积改性及其性能 3.3.2.1 Se2-溶液中浸渍时间对CdSe形貌的影响 3.3.2.2 CdSe改性纳米管阵列的光学性能 3.3.2.3 CdSe改性纳米阵列的光电性能 3.4本章 小结第4章 Cds-CdSe在TiO2纳米管内可控共沉积及物性 4.1 引言 4.2 Cdse／CdS／TiO2纳米复合功能材料的构筑 4.2.1 合成工艺 4.2.2 参数控制 4.3 材料表征与性能检测 4.3.1 改性材料微结构 4.3.2 改性材料的光学性能 4.3.3 改性材料的光电性能 4.4 实验结果与讨论 4.4.1 改性材料微结构 4.4.1.1 CdS改性前后纳米管阵列的微观结构 4.4.1.2 CdSe改性后的CdS／TiO2纳米管微观结构 4.4.2 改性材料的光学性能 4.4.2.1 改性材料的UV-vis光谱分析 4.4.2.2 改性材料的光学能带隙 4.4.3 改性材料的光电性能 4.4.3.1 改性材料的I-V曲线 4.4.3.2 改性材料的*大光电流与沉积层厚度的关系 4.4.3.3 改性材料的*大光电流与改性材料内径的关系 4.5 本章小结第5章 Pt在cdse／CdS／TiO2复合材料上的沉积及物性 5.1 引言 5.2 Pt改性复合材料制备工艺 5.2.1 实验原料 5.2.2 Pt-TiO2复合材料中Pt含量的设计 5.2.2.1 沉积电压、时间对沉积过程的影响 5.2.2.2 Pt-TiO2体系中Pt含量的控制 5.2.2.3材料结构表征与性能测试 5.2.3 Pt-CdSe／CdS／TiO2复合材料的制备 5.2.3.1 参数控制 5.2.3.2 材料结构表征与性能测试 5.3实验结果与讨论 5.3.1 沉积电压、时间对Pt-TiO2纳米管阵列性能的影响 5.3.1.1 Pt-TiO2纳米管阵列的微观结构 5.3.1.2 Pt-TiO2纳米管阵列的光学性能 5.3.1.3 Pt-TiO2纳米管阵列的光电性能 5.3.1.4 不同负载方式对Pt-TiO2纳米阵列性能的影响 5.3.2 Pt-CdSe／CdS／TiO2纳米管阵列的表征 5.3.2.1 Pt-CdSe／CdS／TiO2材料的微观结构 5.3.2.2 Pt-CdSe／CdS／TiO2材料的光学性能 5.4 本章小结第6章 总结与展望 6.1 总结 6.2 创新之处 6.3 工作展望参考文献