Ti基底上TiO2納米管制備、修飾及其光電化學性能研究.pdf

1、光電化學分析技術具有靈敏度高、響應速度快的特點，已廣泛應用到生命科學、環(huán)境污染物監(jiān)測、食品安全等領域。TiO2納米管憑借其穩(wěn)定的化學性、良好的生物相容性、優(yōu)異的光響應、顯著的表面效應以及一維電子傳輸結構等獨特性質(zhì)在光電化學研究領域應用前景廣闊。但由于其對可見光利用率低、光生電子-空穴易復合、量子效率低，因此需要進行光電性能方面的改進。本文以Ti箔為基底，分別采用水熱法和陽極氧化法制備TiO2納米管，分別標記為TiO2NTs-A和TiO2

2、NTs-B，并分別進行貴金屬Pt沉積及氧化物IrO2修飾，對其進行了光電化學性質(zhì)的研究。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴通過水熱法制備TiO2NTs-A，采用 XRD、SEM、EDS、TEM等手段對其結構、形貌、成分進行表征，研究水熱制備參數(shù)對其形貌、光電化學性能的影響。結果表明：Ti箔上旋涂鈦溶膠3次，每次旋涂50uL，并于150℃水熱反應9h所得TiO2NTs-A的光電化學性能最好。⑵通過陽極氧化法制備TiO2NTs-B，采用XR

3、D、SEM、EDS和XPS等手段對其結構、形貌、成分進行表征，研究陽極氧化參數(shù)對其形貌的影響。結果表明：在30V穩(wěn)恒電壓下，0.3wt.％NH4F+2vol.%H2O的乙二醇溶液陽極氧化6h可制備高度有序、垂直Ti基底的TiO2納米管陣列。⑶以TiO2NTs-A為載體，采用光還原法負載Pt納米粒子得到Pt/TiO2NTs-A；采用化學沉積法負載IrO2納米粒子得到IrO2/TiO2NTs-A，并進一步光照還原負載Pt納米粒子得到Pt/I

4、rO2/TiO2NTs-A。對各電極的光電化學性能研究表明：在-0.5V~+0.5V電壓范圍內(nèi)，各電極產(chǎn)生的光電流隨電壓正移而增大。⑷以TiO2NTs-B為載體，采用光還原法負載 Pt納米粒子得到Pt/TiO2NTs-B；采用化學沉積法負載IrO2納米粒子得到IrO2/TiO2NTs-B，并進一步光照還原負載Pt納米粒子得到Pt/IrO2/TiO2NTs-B。分別對以上電極進行XRD、SEM、EDS、XPS表征以及光電化學性能研究，結果