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电化学阻抗谱法研究铈改性tio_2纳米管阵列光电极裂解水产氢动力学

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化学学报 2012年第9期70卷 1109-1116页

作者：张胜寒梁可心檀玉华北电力大学环境科学与工程学院保定071003

通过阳极氧化法在纯钛板上制备TiO2纳米管阵列电极.在光电化学电解池阳极中加入供电子物质乙二醇,显著减小了TiO2纳米管的电荷传递阻抗,促进了光电催化裂解水产氢反应.采用阴极电沉积和阳极氧化法制备了单质铈和氧化铈共同改性的tio2纳... 详细信息

通过阳极氧化法在纯钛板上制备TiO2纳米管阵列电极.在光电化学电解池阳极中加入供电子物质乙二醇,显著减小了TiO2纳米管的电荷传递阻抗,促进了光电催化裂解水产氢反应.采用阴极电沉积和阳极氧化法制备了单质铈和氧化铈共同改性的TiO2纳米管阵列半导体光阳极,其平带电位向电负方向移动.采用电化学阻抗谱法(EIS)对改性后TiO2纳米管阵列在光电催化裂解水产氢中的电子传输性能以及界面性质进行了表征,确定了各阻抗弧对应的电极过程.采用合理的等效电路模型计算了电极的电子传输动力学参数.结果表明,经铈改性后的TiO2纳米管阵列膜电阻明显减小,有利于氢气的产生.探讨了单质铈与氧化铈促进TiO2纳米管阵列电荷传输的作用机理.

关键词： TiO2纳米管单质铈氧化铈电化学阻抗谱裂解水氢气

脉冲电沉积法制备Pt-tio_2纳米管电极及其电催化性能

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高等学校化学学报 2012年第5期33卷 1021-1024页

作者：孟祥龙李洪义王金淑北京工业大学材料科学与工程学院北京100124

采用阳极氧化法在高纯钛片上原位组装TiO2纳米管阵列,然后用脉冲电沉积方法将Pt沉积到TiO2纳米管阵列上,制备出Pt-TiO2纳米管电极.利用XRD和SEM对所获电极的微观结构和形貌进行表征,结果表明,Pt纳米颗粒以花簇状分散在TiO2纳米管上,晶... 详细信息

采用阳极氧化法在高纯钛片上原位组装TiO2纳米管阵列,然后用脉冲电沉积方法将Pt沉积到TiO2纳米管阵列上,制备出Pt-TiO2纳米管电极.利用XRD和SEM对所获电极的微观结构和形貌进行表征,结果表明,Pt纳米颗粒以花簇状分散在TiO2纳米管上,晶粒大小约为25.6 nm.对甲醇的电催化性能的研究结果表明,脉冲电沉积制得的Pt-TiO2纳米管电极比TiO2纳米管电极和纯Pt片电极具有更高的电催化活性,是Pt电极的40多倍.

关键词：甲醇脉冲电沉积铂 TiO2纳米管电催化性能

tio_2纳米管阵列膜的制备及对304不锈钢的光生阴极保护效应

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功能材料 2012年第9期43卷 1147-1150页

作者：漆海清朱燕峰张娟杜荣归林昌健厦门大学化学化工学院化学系固体表面物理化学国家重点实验室福建厦门361005

应用电化学阳极氧化法在Ti表面构筑不同的TiO2纳米管阵列膜。采用XRD、SEM、XPS表征薄膜的结构、形貌和组成。通过电化学阻抗谱及电位随时间变化的测试,考察tio2薄膜的光生阴极保护效应。结果表明薄膜主要由锐钛矿型的TiO2纳米管阵列组... 详细信息

应用电化学阳极氧化法在Ti表面构筑不同的TiO2纳米管阵列膜。采用XRD、SEM、XPS表征薄膜的结构、形貌和组成。通过电化学阻抗谱及电位随时间变化的测试,考察tio2薄膜的光生阴极保护效应。结果表明薄膜主要由锐钛矿型的TiO2纳米管阵列组成,当304不锈钢耦连于紫外光照下的tio2薄膜电极时,其界面反应电阻变小,电极电位显著降低,说明TiO2纳米管薄膜能够对不锈钢产生良好光生阴极保护效应,特别是掺Fe的tio2薄膜在光照时可使不锈钢电位降低约450mV,而且在暗态时也能较长时间保持对不锈钢的阴极保护作用。

关键词：阳极氧化 TiO2纳米管 304不锈钢光生阴极保护

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tio_2纳米管的制备及光催化性能研究

功能材料 2012年第12期43卷 1618-1621页

作者：田慧吴玉程李云王岩柯成元宝合肥工业大学材料科学与工程学院安徽合肥230009

以氟化铵水溶液为电解质,采用阳极氧化法,在钛片基体上制备出TiO2纳米管阵列。用FESEM、XRD等测试方法对样品进行表征,采用UV-1800型紫外-可见分光光度计检测TiO2纳米管对甲基橙的光催化性能。结果表明,氧化电压为50V,氧化时间为10h,煅... 详细信息

以氟化铵水溶液为电解质,采用阳极氧化法,在钛片基体上制备出TiO2纳米管阵列。用FESEM、XRD等测试方法对样品进行表征,采用UV-1800型紫外-可见分光光度计检测TiO2纳米管对甲基橙的光催化性能。结果表明,氧化电压为50V,氧化时间为10h,煅烧温度为500℃时得到的TiO2纳米管对甲基橙的降解效果最好。

关键词：阳极氧化 TiO2纳米管甲基橙光催化

三维网状结构tio_2纳米管的制备及光电性能研究

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电镀与精饰 2017年第5期39卷 5-9,14页

作者：高风仙李玥赵龙涛叶英杰陈垒卢奎河南工程学院材料与化学工程学院河南郑州450007

采用阳极氧化法在钛网基底上制备出三维网络结构的tio_2纳米管。研究了电解液浓度、电解时间、电压及含水量等参数对tio_2纳米管形貌的影响。利用扫描电子显微镜、能量色散X-射线光谱仪、X-射线衍射仪及紫外-可见漫反射光谱对其形貌和... 详细信息

采用阳极氧化法在钛网基底上制备出三维网络结构的tio_2纳米管。研究了电解液浓度、电解时间、电压及含水量等参数对tio_2纳米管形貌的影响。利用扫描电子显微镜、能量色散X-射线光谱仪、X-射线衍射仪及紫外-可见漫反射光谱对其形貌和结构进行表征和分析,并通过光电流信号对tio_2纳米管的光电性能进行研究。结果表明,当乙二醇溶液中氟化铵质量分数为0.5%,水为10%,U为40 V,t为2 h时制备的tio_2纳米管的形貌最完整,结构最有序,并且具有良好的紫外-可见光响应性。

关键词： TiO2纳米管阳极氧化法钛网光电性能

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TiO2纳米管负载改性方法研究进展

化工新型材料 2019年第9期47卷 28-31,39页

作者：陈奇慧程凯王俊磊王雪芹东北石油大学化学化工学院

TiO2纳米管作为一种几何结构规整、稳定性高、无毒的半导体光催化剂,受到科研人员的广泛关注。由于TiO2纳米管禁带宽度较宽,因此对可见光的吸收利用受到限制,光生电子-空穴对的再复合使得TiO2纳米管光生电子利用率较低。元素负载改性法... 详细信息

TiO2纳米管作为一种几何结构规整、稳定性高、无毒的半导体光催化剂,受到科研人员的广泛关注。由于TiO2纳米管禁带宽度较宽,因此对可见光的吸收利用受到限制,光生电子-空穴对的再复合使得TiO2纳米管光生电子利用率较低。元素负载改性法可显著提高TiO2纳米管光生电子利用率并拓宽其光吸收范围,而元素负载方法是成功实现元素负载并调控TiO2纳米管反应活性的重要手段之一。综述了浸渍法、电化学沉积法、光化学沉积法、化学气相沉积法、离子溅射法和化学浴沉积法等用于负载改性TiO2纳米管的方法,并展望了其未来发展方向。

关键词： TiO2纳米管负载改性光催化反应活性

CdS/tio_2纳米管阵列的制备及其光电催化活性研究

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功能材料 2010年第11期41卷 1911-1913,1918页

作者：凌世盛王玲薛建军王兆崴孔令国杨慧陈玉兰南京航空航天大学材料科学与技术学院江苏南京211100

利用阳极氧化法和电沉积法制备CdS修饰的TiO2纳米管阵列。应用FE-SEM、XRD、DRS和LSV(线性伏安扫描)对该阵列的形貌、晶型、光学性质和光电性能进行表征,并研究该阵列降解亚甲基蓝的光电催化活性。结果表明,CdS以颗粒形式存在于tio2纳... 详细信息

利用阳极氧化法和电沉积法制备CdS修饰的TiO2纳米管阵列。应用FE-SEM、XRD、DRS和LSV(线性伏安扫描)对该阵列的形貌、晶型、光学性质和光电性能进行表征,并研究该阵列降解亚甲基蓝的光电催化活性。结果表明,CdS以颗粒形式存在于TiO2纳米管阵列表面,CdS/TiO2纳米管阵列在可见光处有较强吸收,有较大光响应电流,其光电催化活性优于纯TiO2纳米管阵列。

关键词： TiO2纳米管 CdS 亚甲基蓝阳极氧化

理论研究TiO2纳米管染料敏化太阳能电池中的电子传输

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理论研究TiO2纳米管染料敏化太阳能电池中的电子传输

作者：高鑫吉林大学

学位级别：硕士

染料敏化太阳能电池(DSSCs)由于制造工艺简单、生产成本低,且具有较高的稳定性和光电转换效率,已成为广大科研人员关注及研究的焦点。DSSCs主要由半导体阳极薄膜、光敏材料(染料分子)、电解质、对电极以及导电基底组成。在基于tio纳米... 详细信息

染料敏化太阳能电池(DSSCs)由于制造工艺简单、生产成本低,且具有较高的稳定性和光电转换效率,已成为广大科研人员关注及研究的焦点。DSSCs主要由半导体阳极薄膜、光敏材料(染料分子)、电解质、对电极以及导电基底组成。在基于tio纳米材料的DSSCs体系中,半导体材料的纳米形态被认为是影响电池光电转换效率的主要因素之一。近年来,在DSSCs的研究中,研究者们尝试采用tio纳米管(tio NT)层取代传统的tio材料。这是由于tio纳米管层在结构上展现出高度有序性,可提供一维电子传输路径,预期能够显著提高电池的电荷传输效率。然而电子在染料与tio NT之间,以及电子在tioNT内部的传输机理仍然缺乏详细的理论模型。因此在本研究中,我们以一维tio NT为研究主体,对染料分子吸附在tio NT上的复合体系进行了详细的理论计算,从而深入探究电子在染料/tio NT复合体系界面处以及在纳米管上的传输机理。在本研究中,我们对两种不同的染料分子(分别带有羧基和羟肟基锚定基团)和二氧化钛纳米管组成的复合体系进行了一系列的理论研究。计算结果表明(12,0)tio NT的结构与锐钛矿的结构相似,而(0,4)tio NT则在垂直于纳米管管轴的方向上表现出明显的结构形变。与羧基锚定基团相比,在水溶液中能稳定存在的羟肟基具有更好的光捕获能力。此外,羟肟基锚定基团与tioNT表面的结合能力也略强于羧基与tio NT之间的相互作用。界面电子传输(IET)动力学计算结果表明,与体相tio相比,这两种tio纳米管均可以加快电子在染料和tio层之间的传输速度。同时,电子等值面图(电子云随时间的演化过程)表明了电子在(12,0)和(0,4)tio NTs上的传输机理是不同的。对于(12,0)tio NT,光致激发的电子可以沿平行和垂直于管轴的方向在纳米管表面进行传输。而在(0,4)tio NT上,电子仅沿管轴方向在纳米管表面传输。我们希望我们的研究工作能揭示一维tio NT在染料敏化太阳能电池中的工作机制,为设计更好的DSSCs体系提供帮助。

关键词：染料敏化太阳能电池羧基/羟肟基锚定基团 TiO2纳米管界面电子传输

Ag修饰TiO2纳米管紫外探测器的构筑及性能研究

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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光子学报 2019年第6期48卷 190-196页

作者：方向明李想贾杰桑丹丹高世勇太原学院物理系太原030032 哈尔滨工业大学材料科学与工程学院哈尔滨150001 聊城大学物理科学与信息工程学院山东省光通信科学与技术重点实验室山东聊城252000

以液相沉积法在FTO衬底上制备了TiO2纳米管阵列,在室温下利用光沉积法在TiO2纳米管表面修饰金属纳米Ag颗粒,并采用SEM、EDS、XRD对样品的形貌、成分、结构等进行表征.实验结果表明,制备的TiO2纳米管分布均匀,由锐钛矿相组成,并在管壁有... 详细信息

以液相沉积法在FTO衬底上制备了TiO2纳米管阵列,在室温下利用光沉积法在TiO2纳米管表面修饰金属纳米Ag颗粒,并采用SEM、EDS、XRD对样品的形貌、成分、结构等进行表征.实验结果表明,制备的TiO2纳米管分布均匀,由锐钛矿相组成,并在管壁有明显的纳米Ag颗粒附着.以Pt为对电极制备了Ag/TiO2纳米管紫外探测器,光响应测试结果表明,Ag/TiO2纳米管紫外探测器具有可见光盲特性,可以实现对紫外光的探测.与TiO2纳米管紫外探测器相比,Ag修饰TiO2纳米管紫外探测器光电流密度提高至91μA/cm^2,开关比可达2251,紫外探测性能显著提高.

关键词： TiO2纳米管 Ag纳米颗粒紫外探测器液相沉积法光沉积法