阳极氧化法制备TiO 2 纳米管及其在染料敏化太阳能电池和光催化中应用
发布时间：2021-11-14 05:53
Ti02纳米材料由于具有资源丰富、安全无毒、环境友好、化学性质稳定等优点而被广泛应用于传感器、介电材料、自清洁材料、光催化和染料敏化太阳能电池等领域。近年来,Ti02纳米管因其具有较大的比表面积和优异的一维特性而广泛应用于染料敏化太阳能电池（DSSC）和光催化等领域。阳极氧化法是众多制备纳米管的方法中具有突出优势的一种,其具有成管均匀完整、形貌可控、可大面积制备以及可产生有序阵列等优势。本论文采用阳极氧化法制备Ti02纳米管,探索了纳米管的生长规律及可控生长技术,并将生成的纳米管应用于制备具有高比表面积及快速电子传输的DSSC光阳极。另外,阳极氧化法制备的高比表面积Ti02纳米管还被应用于改进光催化效率的探索研究。采用阳极氧化法制备了有序排列Ti02纳米管阵列。通过记录反应过程中的电流—时间（I-t）曲线来研究Ti02纳米管的生长规律。并通过记录不同的反应电压,温度,搅拌速率下的I-t曲线对纳米管的生长机理和生长模式进行了探讨。得出如下结论：增大电压,升高温度均有利于提高氧化速度。搅拌速度对氧化速度的影响可归于温度对氧化速度的影响。本论文还采用在阳极氧化电解液中加入Cu离子来实现对纳米...
【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：126 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
水热法合成的TIOZ纳米管的TEM形貌图
如透明度和多色彩选择等;柔性衬底;低;面多角度捕获太阳光。r欲zel教授等以纳米多孔Tio:为半导体电极，以Ru巧为氧化还原电解质，制作了一种新型Tiq纳米晶s)。这种电池在l个太阳光(AMI.5:loomw·cm一2)下度条件下)，得到了7.1%的光电转换效率【39]。1997的光电转换效率提高到了10%一11%，短路光电流电压达到720mv[40]。染料敏化太阳能电池的成本/5一1/10，其潜在的低成本、相对简单的制作工艺与者们广泛的关注。阳能电池的基本结构和工作原理
表征染料敏化太阳能电池性能的主要参数有:开路电压(Vo。)、短路电流(Is。)、填充因子(FF)、单色光电转化效率(IPCE)和总能量转化效率(几)。各基本参数在电池负载曲线上标示如图1一7所示:
【参考文献】：
期刊论文
[1]亚已基硫脲分子的拉曼、红外光谱和简正振动分析[J]. 朱恪,刘照军. 光散射学报. 2009(01)
[2]ZnO纳米棒中结的透射电镜研究[J]. 章新政,单旭东,尤力平,俞大鹏. 电子显微学报. 2008(05)
[3]透射电镜原子像的数值分析[J]. 万威,陈江华. 电子显微学报. 2006(S1)
[4]利用微波法合成二氧化钛纳米管[J]. 吴省,蒋淇忠,马紫峰,上官文峰. 无机化学学报. 2006(02)
[5]Synthesis of TiO2 nanotubes film and its light scattering property[J]. MA Yutao1,2, LIN Yuan1, XIAO Xurui1, LI Xueping1 & ZHOU Xiaowen1 1. Key Laboratory of Photochemistry, Center for Molecular Science, Institute of Chemistry, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100080, China; 2. Graduate School of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100039, China. Chinese Science Bulletin. 2005(18)
[6]光催化分解水的研究进展[J]. 杨亚辉,陈启元,尹周澜,李洁. 化学进展. 2005(04)
[7]TiO2纳米管制备及其应用研究进展[J]. 付敏,原鲜霞,马紫峰. 化工进展. 2005(01)
[8]染料敏化纳米晶体光电池[J]. 孙世国,徐勇前,时磊,彭孝军,孙立成. 当代化工. 2004(01)
[9]纳米TiO2薄膜的制备方法对NPC太阳电池性能的影响[J]. 罗欣莲,万发荣,龙毅,周海鹰,叶亚平. 北京科技大学学报. 2003(03)
[10]TiO2纳米管的制备与表征[J]. 王保玉,张景会,刘湛鋆. 精细化工. 2003(06)
本文编号：3494082
【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：126 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
水热法合成的TIOZ纳米管的TEM形貌图
如透明度和多色彩选择等;柔性衬底;低;面多角度捕获太阳光。r欲zel教授等以纳米多孔Tio:为半导体电极，以Ru巧为氧化还原电解质，制作了一种新型Tiq纳米晶s)。这种电池在l个太阳光(AMI.5:loomw·cm一2)下度条件下)，得到了7.1%的光电转换效率【39]。1997的光电转换效率提高到了10%一11%，短路光电流电压达到720mv[40]。染料敏化太阳能电池的成本/5一1/10，其潜在的低成本、相对简单的制作工艺与者们广泛的关注。阳能电池的基本结构和工作原理
表征染料敏化太阳能电池性能的主要参数有:开路电压(Vo。)、短路电流(Is。)、填充因子(FF)、单色光电转化效率(IPCE)和总能量转化效率(几)。各基本参数在电池负载曲线上标示如图1一7所示:
【参考文献】：
期刊论文
[1]亚已基硫脲分子的拉曼、红外光谱和简正振动分析[J]. 朱恪,刘照军. 光散射学报. 2009(01)
[2]ZnO纳米棒中结的透射电镜研究[J]. 章新政,单旭东,尤力平,俞大鹏. 电子显微学报. 2008(05)
[3]透射电镜原子像的数值分析[J]. 万威,陈江华. 电子显微学报. 2006(S1)
[4]利用微波法合成二氧化钛纳米管[J]. 吴省,蒋淇忠,马紫峰,上官文峰. 无机化学学报. 2006(02)
[5]Synthesis of TiO2 nanotubes film and its light scattering property[J]. MA Yutao1,2, LIN Yuan1, XIAO Xurui1, LI Xueping1 & ZHOU Xiaowen1 1. Key Laboratory of Photochemistry, Center for Molecular Science, Institute of Chemistry, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100080, China; 2. Graduate School of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100039, China. Chinese Science Bulletin. 2005(18)
[6]光催化分解水的研究进展[J]. 杨亚辉,陈启元,尹周澜,李洁. 化学进展. 2005(04)
[7]TiO2纳米管制备及其应用研究进展[J]. 付敏,原鲜霞,马紫峰. 化工进展. 2005(01)
[8]染料敏化纳米晶体光电池[J]. 孙世国,徐勇前,时磊,彭孝军,孙立成. 当代化工. 2004(01)
[9]纳米TiO2薄膜的制备方法对NPC太阳电池性能的影响[J]. 罗欣莲,万发荣,龙毅,周海鹰,叶亚平. 北京科技大学学报. 2003(03)
[10]TiO2纳米管的制备与表征[J]. 王保玉,张景会,刘湛鋆. 精细化工. 2003(06)
本文编号：3494082
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