TiO 2 纳米阵列复合光电极的制备及其光电化学性能研究

发布时间：2022-07-09 18:22

　　纳米材料复合体系的构建在促进光生电子空穴分离方面具有简捷、经济和高效等特点,因而受到人们的广泛关注。为了提高半导体材料的光催化性能,人们关注于对半导体材料进行表面修饰。目的是为了构筑肖特基势垒和实现光生电子的有效分离。目前,半导体材料的表面修饰主要有贵金属沉积和半导体复合。与光催化原理不用,光电催化（Photoelectrocatalysis,PEC）可以施加偏压产生电场,能够更高效地将电子和空穴进行分离。此外,光电催化过程能够产生电信号。因此,光电催化既可以用于环境修复和能源生产,也可以应用于传感器领域。二氧化钛（Ti O₂）具有独特的性质,如高稳定性、高选择性、高灵敏度和成本低等,因此在光电催化领域受到关注。但是,载流子的体相复合是Ti O₂的缺点之一,它严重降低了Ti O₂的光电催化活性。本论文以Ti O₂为切入点,通过阳极氧化和水热法制备不同形貌的Ti O₂纳米管阵列（Nanotube arrays,NTAs）和纳米棒阵列（Nanorod arrays,NRs）。随后,... 

【文章页数】：57 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 半导体光/光电催化机理
        1.1.1 光催化机理
        1.1.2 光电催化机理
    1.2 光催化材料复合体系的设计
        1.2.1 金属半导体复合体系
        1.2.2 半导体与半导体复合体系
        1.2.3 离子掺杂
    1.3 二氧化钛的制备方法
        1.3.1 水热法/溶剂热
        1.3.2 溶胶凝胶法
        1.3.3 微乳液法
        1.3.4 阳极氧化法
    1.4 葡萄糖传感器
        1.4.1 有酶葡萄糖传感器
        1.4.2 无酶葡萄糖传感器
        1.4.3 纳米材料在葡萄糖传感器上的应用
    1.5 过渡金属硫族化合物概述
    1.6 本课题研究的意义及主要内容
2 化学试剂及仪器设备
    2.1 化学试剂
    2.2 仪器设备
3 三维Au@TiO_2纳米管阵列的制备及其光电化学传感性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 3D TiO_2纳米管阵列的制备
        3.2.2 3D Au@TiO_2 光阳极的制备
    3.3 表征与性能测试
        3.3.1 形貌与结构表征
        3.3.2 光阳极的光电化学性能表征
    3.4 结果与讨论
        3.4.1 样品形貌结构表征
        3.4.2 电化学性能测试
        3.4.3 实验条件优化
        3.4.4 葡萄糖传感性能测试
        3.4.5 干扰物质和弯曲程度的影响及稳定性
    3.5 本章小结
4 MoSe_2@TiO_2 纳米棒核壳结构的制备及其光电化学性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 TiO_2纳米棒阵列的制备
        4.2.2 MoSe_2@TiO_2 核壳结构光阳极的制备
    4.3 表征与性能测试
        4.3.1 形貌与结构表征
        4.3.2 光阳极光催化性能测试
    4.4 结果与讨论
        4.4.1 样品形貌结构表征
        4.4.2 电化学性能测试
        4.4.3 生产H_2O_2性能测试
    4.5 本章小结
5 总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 工作展望
参考文献
硕士期间发表论文
致谢



本文编号：3657598