1 河南科技大学 材料科学与工程学院
2 河南省有色金属材料科学与加工技术重点实验室
3 有色金属共性技术河南省协同创新中心, 河南 洛阳 471023
一维TiO2纳米材料良好的电子传输特性为有效提高钙钛矿太阳电池等新型太阳电池的光电性能提供了理论基础。采用水热法在FTO上制备了垂直定向生长的一维单晶金红石相TiO2纳米棒薄膜; 利用XRD、SEM、UV-Vis、TEM和SAED对样品进行了表征; 研究了钛酸丁酯的用量和水热反应次数对纳米棒薄膜的形态和光学性能的影响。结果表明, 在水∶浓盐酸∶钛酸丁酯=30∶30∶1(体积比)和循环水热反应2次时, 得到均匀致密且沿［001］晶向定向生长的一维单晶TiO2纳米棒薄膜, 它在紫外光、可见光区的光吸收增强, 且带边红移, 禁带宽度为3.0eV。
一维单晶TiO2纳米棒薄膜 水热法 钛酸丁酯用量 水热反应次数 one-dimensional single crystal TiO2 nanorods thin hydrothermal method amount of butyl titanate number of hydrothermal reaction
1 河南科技大学 材料科学与工程学院, 河南 洛阳 471023
2 河南省有色金属材料科学与加工技术重点实验室, 河南 洛阳 471023
3 有色金属共性技术河南省协同创新中心, 河南 洛阳 471023
TiO2纳米材料良好的光电性能, 为其作为制备染料敏化太阳电池等新型太阳电池的光阳极材料提供了很好的应用基础。采用溶胶-凝胶法成功制备了Cu掺杂的TiO2纳米晶粉体, 并利用XRD、EDS、TEM以及荧光分光光度计对样品进行了表征, 研究了Cu掺杂对TiO2的物相类型、微观结构、晶粒尺寸以及光致发光性能的影响。结果表明, Cu掺杂使Cu2+取代Ti4+进入TiO2的晶格中, 在抑制TiO2晶粒生长的同时促进了TiO2的晶型转变, 但这种抑制和促进作用会随着Cu掺杂量的增加而减弱。3%(原子分数)的Cu掺杂能够有效增强TiO2对光生电子的捕获能力, 降低光生电子的复合速率, 优化其光电性能。
TiO2纳米晶 Cu掺杂 溶胶-凝胶 晶型转变 光生电子 TiO2 nanocrystalline Cu doping sol-gel crystal transition photoelectron
