一維納米二氧化鈦溶膠的制備及其光電化學(xué)性能.pdf

1、二氧化鈦溶膠在光催化薄膜、染料敏化太陽(yáng)能電池、光電化學(xué)傳感器等方面有著重要的應(yīng)用前景。目前多種溶膠的制備方法中存在兩個(gè)問題，一是溶膠的液相主要是乙醇等有機(jī)溶劑，二是溶膠中的膠粒為無(wú)定形二氧化鈦。本論文主要通過解膠的方法獲得水性銳鈦礦相TiO2溶膠，并初步研究了所得溶膠在染料敏化太陽(yáng)能電池和光電催化測(cè)定水溶液中的化學(xué)需氧量(COD)的光電化學(xué)性能，所取得主要結(jié)果有:
　　 1).通過沉淀-解膠-晶化的方法在無(wú)任何表面活性劑的情況下

2、得到了高長(zhǎng)徑比的TiO2納米棒。以無(wú)機(jī)鈦鹽為主要原料制備了沉淀，經(jīng)過低溫解膠制備透明的銳鈦礦相二氧化鈦溶膠。將溶膠進(jìn)行水熱處理，調(diào)節(jié)其結(jié)晶度與形貌，形成了直徑6nm，長(zhǎng)徑比大于5的納米棒。將該溶膠濃縮，制備成光陽(yáng)極，用于染料敏化太陽(yáng)能電池。具有較高的光電轉(zhuǎn)化性能(5-6％)。
　　 2).開發(fā)出pH值中性、不含腐蝕性或有機(jī)物的多孔電極修飾劑來(lái)取代TiCl4溶液有重要應(yīng)用價(jià)值。本文采用自制的水溶性過氧鈦酸為原料，通過水熱法低溫制備

3、透明銳鈦礦相溶膠。用P25作為配制二氧化鈦漿料的主要原料，用絲網(wǎng)印刷的方法在FTO玻璃上制備了多孔TiO2電極。將低濃度溶膠內(nèi)滲透到多孔氧化鈦電極，改善了電極的內(nèi)部連通性和表面結(jié)構(gòu)。改性后的電極組裝成染料敏化太陽(yáng)能電池，其光電轉(zhuǎn)換性能由2.8％提高到4.7％.
　　 3).將溶膠通過浸漬法在FTO與多孔二氧化鈦層之間制備了阻擋層。結(jié)果表明，該溶膠形成的薄膜沒有改變玻璃的透過率，不影響電極對(duì)光的吸收，有效地阻礙了電解質(zhì)與導(dǎo)電玻璃的