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超级电容器用Ti/TiO_2-MnO纳米管阵列电极的制备及电化学性能 被引量：7
1
作者 黄有国 郑锋华 +2 位作者 任孟德 李庆余 王红强 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期1228-1232,共5页
通过阳极氧化-浸渍-退火的方式获得Ti/TiO2-MnO复合电极。通过XRD测定样品的晶相结构, 通过SEM观察样品的显微形貌。结果表明, Ti/TiO2纳米管阵列孔径分布在60~95 nm, 纳米管长度在350~820 nm。常温下阳极氧化获得的TiO2为无定形结构, ... 通过阳极氧化-浸渍-退火的方式获得Ti/TiO2-MnO复合电极。通过XRD测定样品的晶相结构, 通过SEM观察样品的显微形貌。结果表明, Ti/TiO2纳米管阵列孔径分布在60~95 nm, 纳米管长度在350~820 nm。常温下阳极氧化获得的TiO2为无定形结构, 500℃热处理后, TiO2变为锐钛矿（Anatase）。样品在MnSO4溶液中浸渍并500℃热处理后, 只有MnO相产生。组装扣式模拟超级电容器并测试其循环伏安曲线。CV曲线存在一对氧化还原峰, 对应H＋在纳米管中的嵌入/脱出过程。H＋在纳米管中传输过程为扩散控制。TiO2由无定形转变为Anatase晶形和在其中沉积MnO后, CV响应电流降低。 展开更多
关键词 阳极氧化 TI tio2-mno纳米管阵列 超级电容器 电化学性能
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Fe、N共掺杂TiO_2纳米管阵列的制备及可见光光催化活性 被引量：36
2
作者 吴奇 苏钰丰 +3 位作者 孙岚 王梦晔 王莹莹 林昌健 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2012年第3期635-640,共6页
应用电化学阳极氧化法结合浸渍和退火后处理制备了Fe和N共掺杂的TiO2纳米管阵列光催化剂,并用场发射扫描电镜(FESEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和俄歇电子能谱(AES)仪对其进行了表征.结果表明,Fe、N共掺杂对TiO2纳米管阵... 应用电化学阳极氧化法结合浸渍和退火后处理制备了Fe和N共掺杂的TiO2纳米管阵列光催化剂,并用场发射扫描电镜(FESEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和俄歇电子能谱(AES)仪对其进行了表征.结果表明,Fe、N共掺杂对TiO2纳米管阵列的形貌和结构没有明显影响,Fe和N均掺入了TiO2晶格.紫外-可见(UV-Vis)漫反射光谱显示Fe和N共掺杂TiO2纳米管阵列的吸收带边较纯TiO2纳米管阵列和单一掺杂TiO2纳米管阵列红移,可见光吸收增强.以可见光催化降解罗丹明B(RhB)考察了材料的光催化活性,Fe和N共掺杂TiO2纳米管阵列对RhB的降解速率较纯TiO2纳米管阵列和单一掺杂TiO2纳米管阵列明显提高,证明了Fe、N共掺杂产生的协同效应提高了TiO2纳米管阵列在可见光照射下的光催化活性. 展开更多
关键词 Fe和N 共掺杂 tio2纳米管阵列 罗丹明B 可见光
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阳极氧化法制备TiO_2纳米管阵列及其光电性能研究 被引量：20
3
作者 李贺 姚素薇 +2 位作者 张卫国 王宏智 贲宇恒 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期349-353,共5页
采用阳极氧化法在钛片上制备了TiO2纳米管阵列光电极,利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对TiO2纳米管的形貌和结构进行了表征,详细考察了氧化工艺参数对纳米管阵列形貌的影响,并通过稳态光电响应技术对TiO2纳米管电极的光电化... 采用阳极氧化法在钛片上制备了TiO2纳米管阵列光电极,利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对TiO2纳米管的形貌和结构进行了表征,详细考察了氧化工艺参数对纳米管阵列形貌的影响,并通过稳态光电响应技术对TiO2纳米管电极的光电化学性能进行了研究．结果表明,在1wt％HF电解液中,控制氧化电压为20V,反应30min后,在Ti表面获得了垂直导向的TiO2纳米管阵列,孔径约为90nm,管壁厚度约为10nm．经600℃退火处理后,TiO2纳米管阵列为锐钛矿型与金红石型的混晶结构,此时电极的光电性能最佳,与TiO2纳米多孔膜电极相比,光电性能大幅提高． 展开更多
关键词 阳极氧化 tio2纳米管 阵列 光电化学
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不同阳极氧化条件下TiO_2纳米管阵列的制备及表征 被引量：20
4
作者 李荐 罗佳 +1 位作者 彭振文 郭欣 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期490-494,共5页
分别在三种不同的电解液中,以钛为基体采用阳极氧化的方法制备了TiO2纳米管阵列薄膜,用SEM观察纳米管阵列薄膜的形貌、测量纳米管管径大小;用XRD、拉曼光谱检测TiO2纳米管阵列薄膜热处理前后的晶型.结果表明:不同的电解液体系和氧化电... 分别在三种不同的电解液中,以钛为基体采用阳极氧化的方法制备了TiO2纳米管阵列薄膜,用SEM观察纳米管阵列薄膜的形貌、测量纳米管管径大小;用XRD、拉曼光谱检测TiO2纳米管阵列薄膜热处理前后的晶型.结果表明:不同的电解液体系和氧化电压下得到的纳米管形貌各不相同.在0.24wt%HF水溶液中得到的TiO2纳米管排列整齐,管径为110nm;在0.5wt%NaF+2.7wt%Na2SO4水溶液和0.88wt%NH4F的丙三醇-水(体积比1:1)混合溶液中得到的纳米管排列不规整,管径为100nm;在0.24wt%HF条件下生成的TiO2纳米管管径与氧化电压成线性关系:d=k×U+b,其中,系数k=5.2nm/V,b=2.2nm,0≤U≤25V.经450℃热处理2h后TiO2纳米管结构由无定形态转变为锐钛矿. 展开更多
关键词 阳极氧化 tio2纳米管阵列 制备 热处理
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TiO_2纳米管阵列的制备、热处理及光催化性能 被引量：24
5
作者 陶海军 秦亮 +1 位作者 王玲 陶杰 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期693-698,共6页
采用恒压直流阳极氧化法制备具有规则排列的TiO2纳米管阵列,并研究其在空气热处理过程中的晶型转变,同时用甲基橙的降解过程表征其光催化性能。结果表明:电解液采用0.5%(质量分数)HF水溶液时,电压在10～20V之间,时间5min以上才能形成TiO... 采用恒压直流阳极氧化法制备具有规则排列的TiO2纳米管阵列,并研究其在空气热处理过程中的晶型转变,同时用甲基橙的降解过程表征其光催化性能。结果表明:电解液采用0.5%(质量分数)HF水溶液时,电压在10～20V之间,时间5min以上才能形成TiO2纳米管阵列;随着氧化电压的提高,纳米管的平均管径和管长都增大;随着氧化时间的延长,纳米管管长明显增长,平均管径变化不大;纳米管阵列在空气中热处理时,280℃左右出现锐钛矿相,400℃左右出现金红石相,680℃左右锐钛矿相向金红石相的转变结束,600℃纳米管阵列结构仍然保持完整。光催化实验表明,在氧化电压为20V、氧化时间为20min时获得的纳米管阵列经过400℃热处理后,在40min的光照时对甲基橙的光催化降解率高达99.6%。 展开更多
关键词 tio2纳米管阵列 阳极氧化 光催化
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TiO_2纳米管阵列的制备及其光催化性能研究 被引量：11
6
作者 王竹梅 李月明 +2 位作者 夏光华 江向平 左建林 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1410-1415,共6页
采用阳极氧化法在钛箔上制备了TiO2纳米管阵列,利用场发射扫描电子显微镜（FSEM）、X射线衍射仪（XRD）和紫外-可见分光光度计对TiO2纳米管的形貌、结构和光学性能进行表征,详细考察了阳极氧化工艺参数对纳米管阵列形貌的影响,探讨了氧... 采用阳极氧化法在钛箔上制备了TiO2纳米管阵列,利用场发射扫描电子显微镜（FSEM）、X射线衍射仪（XRD）和紫外-可见分光光度计对TiO2纳米管的形貌、结构和光学性能进行表征,详细考察了阳极氧化工艺参数对纳米管阵列形貌的影响,探讨了氧化钛纳米管阵列的形成机理,并对其光催化活性进行了测试,研究结果表明：在0.5 wt%HF和1 mol/L H3PO4电解液中,控制氧化电压为20 V,反应60 min后,在钛箔表面可获得垂直导向的TiO2纳米管阵列,管内径为60-80 nm,管壁厚约10 nm;600℃热处理后的TiO2纳米管阵列薄膜对349.7 nm近紫外光和443.9 nm可见光有较强的吸收能力;煅烧温度对纳米管的晶型结构和光催化活性有显著影响。 展开更多
关键词 阳极氧化 tio2纳米管 阵列 光催化活性
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TiO_2纳米孔阵列光催化废水燃料电池的性能研究 被引量：10
7
作者 吕淑彬 李雪瑾 +3 位作者 覃宇 李金花 刘艳彪 周保学 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期221-226,共6页
以模拟有机废水和实际有机废水为研究对象,以TiO2纳米孔阵列电极作光阳极,金属铂黑做阴极,设计了一种光催化废水燃料电池(PFC),用于有机废水处理和废水有机物化学能的综合利用.论文考查了不同实验条件下组成的电池体系的性能,表明基于T... 以模拟有机废水和实际有机废水为研究对象,以TiO2纳米孔阵列电极作光阳极,金属铂黑做阴极,设计了一种光催化废水燃料电池(PFC),用于有机废水处理和废水有机物化学能的综合利用.论文考查了不同实验条件下组成的电池体系的性能,表明基于TiO2纳米孔阵列光阳极的光催化废水燃料电池既能处理废水又能够表现出良好的电池性能,如以0.05mol/L乙酸为底物的光催化废水燃料电池,其开路电压1.16V,短路电流1.28mA/cm2,最大输出功率密度0.28mW/cm2. 展开更多
关键词 光催化 燃料电池 tio2纳米孔阵列电极 废水
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N-TiO_2/ZnO复合纳米管阵列的掺杂机理及其光催化活性 被引量：18
8
作者 翟晓辉 龙绘锦 +1 位作者 董江舟 曹亚安 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2010年第3期663-668,共6页
以ZnO纳米柱阵列为模板,采用溶胶-凝胶法制备出TiO2/ZnO和N掺杂TiO2/ZnO的复合纳米管阵列.扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和紫外-可见漫反射吸收光谱(UV-Vis)的结果表明:两种阵列的纳米管均为六角形结构,直径约为100nm,壁厚约为20... 以ZnO纳米柱阵列为模板,采用溶胶-凝胶法制备出TiO2/ZnO和N掺杂TiO2/ZnO的复合纳米管阵列.扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和紫外-可见漫反射吸收光谱(UV-Vis)的结果表明:两种阵列的纳米管均为六角形结构,直径约为100nm,壁厚约为20nm;在N-TiO2/ZnO复合纳米管阵列中,掺入的N离子主要是以N-Ox、N-C和N-N的形式化学吸附在纳米管表面,仅有少量的N离子以取代式掺杂的方式占据TiO2晶格O的位置;表面N物种形成的表面态能级和取代式掺杂导致带隙的窄化,增强了纳米管阵列的光吸收效率,促进了光生载流子的分离.光催化实验结果表明,N离子的掺杂有利于N-TiO2/ZnO复合纳米管阵列光催化活性的提高. 展开更多
关键词 光催化 tio2/ZnO复合纳米管阵列 N掺杂 掺杂机理
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TiO_2纳米管阵列光电催化氧化处理氨氮废水 被引量：15
9
作者 李丹丹 刘中清 +2 位作者 颜欣 郑剑 刘旭 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1358-1362,共5页
用电化学阳极氧化法制备了高度有序的钛基二氧化钛纳米管阵列薄膜。用场发射扫描电镜(FE-SEM)、X射线衍射(XRD)表征样品的形貌与晶型特征。以二氧化钛纳米管阵列为光阳极,石墨为对电极,测试了不同pH值和外加偏压条件下的光电流响应和光... 用电化学阳极氧化法制备了高度有序的钛基二氧化钛纳米管阵列薄膜。用场发射扫描电镜(FE-SEM)、X射线衍射(XRD)表征样品的形貌与晶型特征。以二氧化钛纳米管阵列为光阳极,石墨为对电极,测试了不同pH值和外加偏压条件下的光电流响应和光电催化氧化降解NH4Cl水溶液(以N计,100 mg·L-1)的效率。结果表明:所制备的TiO2纳米管阵列具有锐钛矿和金红石的混晶结构,且主要晶型为锐钛矿。光电流响应的强弱与光电催化氧化效率的高低相对应,降解氨氮废水的最佳条件为pH=11,偏压为1.0 V。 展开更多
关键词 tio2纳米管阵列 光电催化氧化 光电流响应 氨氮废水
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高度有序TiO_2纳米管阵列的制备及其光催化性能研究 被引量：8
10
作者 兰宇卫 周立亚 +4 位作者 童张法 庞起 冷利民 韩建鹏 王凡 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期507-512,共6页
室温下在NH4F、乙二醇的混合溶液中采用阳极氧化法在纯Ti片表面得到一层结构高度有序、分布均匀、垂直取向TiO2纳米管阵列,通过调整阳极氧化工艺条件可实现对其结构参数(如管径、管壁厚度、管长等)的有效控制;对TiO2纳米管阵列进行扫描... 室温下在NH4F、乙二醇的混合溶液中采用阳极氧化法在纯Ti片表面得到一层结构高度有序、分布均匀、垂直取向TiO2纳米管阵列,通过调整阳极氧化工艺条件可实现对其结构参数(如管径、管壁厚度、管长等)的有效控制;对TiO2纳米管阵列进行扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)检测;测试了TiO2纳米管降解甲基橙的光催化性能。结果表明:在优化条件下制备得到了高密度排列的TiO2纳米管阵列;在500 W高压汞灯照射40 min后,初始摩尔浓度为20 mg·L-1的甲基橙在pH=2.0时,降解率达到99.4%,溶液中加入H2O2可以提高TiO2纳米管光降解催化活性。 展开更多
关键词 tio2纳米管阵列 阳极氧化 乙二醇 光催化降解
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钛基TiO_2纳米管阵列电极的光电催化性能 被引量：10
11
作者 孙岚 李静 +3 位作者 王成林 林昌健 杜荣归 陈鸿博 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2009年第2期334-338,共5页
应用电化学阳极氧化法在纯Ti基底上制备高度有序的TiO2纳米管阵列,考察了Ti/TiO2光阳极的光电化学响应。以苯酚溶液为目标污染物,研究Ti/TiO2电极的光电催化性能,并与光催化性能进行比较。结果表明,该电极光电催化性能优于光催化性能,施... 应用电化学阳极氧化法在纯Ti基底上制备高度有序的TiO2纳米管阵列,考察了Ti/TiO2光阳极的光电化学响应。以苯酚溶液为目标污染物,研究Ti/TiO2电极的光电催化性能,并与光催化性能进行比较。结果表明,该电极光电催化性能优于光催化性能,施加0.6V电压时,光电催化性能最好。电化学阻抗谱分析显示,光电催化和光催化降解过程的速控步骤均为表面反应步骤,外加偏压减小了界面电荷转移阻抗,提高了光生载流子的分离效率。 展开更多
关键词 tio2纳米管阵列 光电化学响应 光电催化 苯酚
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浸渍-分解法制备高可见光催化活性的Bi_2O_3/TiO_2纳米管阵列(英文) 被引量：10
12
作者 戴高鹏 刘素芹 +1 位作者 彭荣 罗天雄 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2012年第9期2169-2174,共6页
用浸渍-分解法将Bi2O3纳米颗粒沉积在TiO2纳米管壁上,制备了Bi2O3/TiO2纳米管阵列.用电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)测定了Bi2O3/TiO2纳米管阵列的化学组分,利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和紫外-可见(UV-Vis)... 用浸渍-分解法将Bi2O3纳米颗粒沉积在TiO2纳米管壁上,制备了Bi2O3/TiO2纳米管阵列.用电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)测定了Bi2O3/TiO2纳米管阵列的化学组分,利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱表征了所制备的样品.通过在可见光下(λ>400nm)降解甲基橙(MO)水溶液来评价样品的光催化活性.结果表明,Bi2O3纳米颗粒均匀地沉积在TiO2纳米管中.Bi2O3/TiO2纳米管阵列具有比纯Bi2O3膜和N-TiO2纳米管阵列高得多的可见光催化活性.Bi2O3/TiO2纳米管阵列活性的增强是其强可见光吸收和Bi2O3与TiO2之间形成的异质结的协同作用的结果. 展开更多
关键词 Bi2O3/tio2纳米管阵列 可见光 光催化 异质结 协同作用
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水热法大面积制备TiO_2纳米棒阵列薄膜 被引量：10
13
作者 张一兵 封心建 江雷 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期132-133,140,共3页
TiCl3饱和NaCl溶液中采用外加添加剂尿素的新技术,于一定条件下用水热法在玻璃基板上制备出大面积TiO2纳米棒阵列薄膜。研究了尿素含量、反应温度、反应时间和TiCl3起始浓度对产物的影响,并讨论了反应机理。
关键词 tio2 纳米棒阵列 薄膜 水热法 制备
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TiO_2纳米管阵列光电极的电化学阻抗及动力学特性分析 被引量：10
14
作者 张知宇 桑丽霞 +2 位作者 孙彪 张晓敏 马重芳 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2010年第11期2935-2940,共6页
采用声电化学阳极氧化法,在无机溶剂(H3PO4+NaF水溶液)和有机溶剂(NH4F+水+乙二醇)体系电解液中加20V直流电压制得TiO2纳米管(TNT)阵列,其中无机溶剂样品(记为TNT-A)的管长为650nm,有机溶剂样品(记为TNT-E)的管长为2μm.基于X射线衍射(X... 采用声电化学阳极氧化法,在无机溶剂(H3PO4+NaF水溶液)和有机溶剂(NH4F+水+乙二醇)体系电解液中加20V直流电压制得TiO2纳米管(TNT)阵列,其中无机溶剂样品(记为TNT-A)的管长为650nm,有机溶剂样品(记为TNT-E)的管长为2μm.基于X射线衍射(XRD)图谱、场发射扫描电子显微镜图(FESEM)、紫外-可见漫反射光谱(UV-VisDRS)的表征和电流-时间(I-t)曲线、Mott-Schottky图和电化学阻抗谱(EIS)的分析可知,在空气中经500℃煅烧后,TNT-E的吸光性能明显好于TNT-A的吸光性能.在紫外光((365±15)nm)辐照下,测得TNT-E的平均光电流密度与TNT-A的仅差0.05mA·cm-2,这是由于管长的增长增大了电荷转移电阻,并使得传质路径增长,增大了反应所需克服的势垒,降低了电极的反应速率,两者的电荷载流子密度分别为5.31×1020与9.86×1020cm-3. 展开更多
关键词 tio2纳米管阵列 电荷转移电阻 动力学特性 电荷载流子密度
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导电玻璃上室温沉积钛膜及TiO_2纳米管阵列的制备与表征 被引量：9
15
作者 汤育欣 陶杰 +3 位作者 张焱焱 吴涛 陶海军 包祖国 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2008年第12期2191-2197,共7页
在掺氟的SnO2(FTO)导电玻璃衬底上采用射频磁控溅射的方法室温沉积纯Ti薄膜,以NH4F/甘油为电解液,经电化学阳极氧化得到结构有序、微米级的TiO2纳米管阵列/FTO复合结构,并通过场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线衍射(XRD)以及光电化学... 在掺氟的SnO2(FTO)导电玻璃衬底上采用射频磁控溅射的方法室温沉积纯Ti薄膜,以NH4F/甘油为电解液,经电化学阳极氧化得到结构有序、微米级的TiO2纳米管阵列/FTO复合结构,并通过场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线衍射(XRD)以及光电化学的方法对纳米管阵列进行了表征.研究表明,在氩气气压为0.5Pa,功率为150W,时间为0.5h条件下在导电玻璃上室温沉积获得钛膜的结构为晶带T型组织,表面均匀性好且致密度较高;在电压为30V下,随着阳极氧化时间从1h延长至3h,纳米管的管径从50nm增加到75nm,纳米管的长度从750nm增至1100nm后减至800nm,管壁由平滑变为波纹状;随氧化电压的升高,纳米管管径逐渐增大,而表面覆盖物逐渐减少,可通过在稀的HF溶液(0.05%(w,质量分数))中超声清洗去除;此外,瞬态光电流测试表明结晶的电极表现出更好的光电转换性能,紫外光照射下能促进TiO2光生载流子有效分离,在热处理温度为450℃时,具有较高的光电化学性能. 展开更多
关键词 射频磁控溅射 室温 FTO导电玻璃 tio2纳米管阵列 NH4F/甘油
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CuS/TiO2纳米管异质结阵列的制备及光电性能 被引量：10
16
作者 柯川 蔡芳共 +2 位作者 杨峰 程翠华 赵勇 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期423-428,共6页
利用水热反应制备了CuS/TiO2纳米管异质结阵列,采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射谱(XRD)等手段表征了异质结阵列的表面形貌和晶体结构.电流-电压曲线结果表明,CuS/TiO2纳米管异质结阵列具有明显的整流... 利用水热反应制备了CuS/TiO2纳米管异质结阵列,采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射谱(XRD)等手段表征了异质结阵列的表面形貌和晶体结构.电流-电压曲线结果表明,CuS/TiO2纳米管异质结阵列具有明显的整流效应.根据表面光电压谱和相位谱,在376～600 nm之间,CuS/TiO2纳米管异质结阵列表现为p型半导体特征,电子在表面聚集;在300～376 nm之间表现为n型半导体特征,空穴在表面聚集;在376 nm处异质结阵列的表面光伏响应为零.CuS/TiO2和CuS/ITO之间界面电场的不同导致异质结在不同波长范围内表面电荷聚集的差异.光电化学性能测试发现,以CuS/TiO2纳米管异质结阵列为光阳极组成的光化学太阳电池,在大气质量AM 1.5G,100 mW/cm2标准光强作用下具有0.4%的光电转换能力. 展开更多
关键词 CUS tio2纳米管异质结阵列 表面光电压谱 相位谱 界面电场 光电化学性能
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宽电压范围下阳极氧化制备TiO_2纳米管阵列及其热稳定性 被引量：7
17
作者 梁建鹤 肖秀峰 +2 位作者 刘榕芳 俞佳 吴婷婷 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2010年第1期112-119,共8页
采用电化学阳极氧化技术，以含有NH4F和H2O的甘油溶液为电解液，在宽氧化电压范围（20～100V）下于纯钛表面制备了结构高度有序的TiO2纳米管阵列。利用扫描电子显微镜（SEM）考察了阳极氧化工艺（氧化电压、NH4F浓度、环境温度、水分含... 采用电化学阳极氧化技术，以含有NH4F和H2O的甘油溶液为电解液，在宽氧化电压范围（20～100V）下于纯钛表面制备了结构高度有序的TiO2纳米管阵列。利用扫描电子显微镜（SEM）考察了阳极氧化工艺（氧化电压、NH4F浓度、环境温度、水分含量等因素）及退火处理对纳米管形貌的影响；采用X射线衍射分析（XRD）表征了不同氧化电压和退火前后TiO2纳米管阵列的物相：并从电流-时间曲线出发简要地分析了纳米管阵列的形成机理。结果表明，纳米管的内外径和管长随氧化电压的增大而增大：NH4F浓度和环境温度对纳米管形貌有一定的影响；水分含量的多寡决定了能否在高电压下自组装形成纳米管阵列；TiO2纳米管阵列具有良好的热稳定性，管状形貌可以保持到700℃；直接制备的TiO2纳米管阵列均为无定型结构，经450℃退火处理后．无定型的TiO2纳米管转变为锐钛矿相，而600℃退火处理后，部分锐钛矿相转变为金红石相。 展开更多
关键词 阳极氧化 tio2纳米管阵列 热稳定性
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基于TiO_2纳米管阵列的高效正面透光型染料敏化太阳能电池的制备及其光电性能（英文） 被引量：9
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作者 高素雯 兰章 +4 位作者 吴晚霞 阙兰芳 吴季怀 林建明 黄妙良 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2014年第3期446-452,共7页
报道了一种基于TiO2纳米管(TNT)阵列正面透光型光阳极的高效染料敏化太阳能电池.将TNTs在450°C烧结后能避免其有序结构在HF处理过程中被破坏,使膜内高速电子传输通道被保留,有利于染料敏化太阳能电池(DSSC)实现高速电荷传输.再用HF... 报道了一种基于TiO2纳米管(TNT)阵列正面透光型光阳极的高效染料敏化太阳能电池.将TNTs在450°C烧结后能避免其有序结构在HF处理过程中被破坏,使膜内高速电子传输通道被保留,有利于染料敏化太阳能电池(DSSC)实现高速电荷传输.再用HF、TiCl4、HF和TiCl4混合等溶剂对TNTs进行处理,提高其表面粗糙度以吸附更多染料.染料吸附量的增加能提高光阳极在300-570 nm波段光子捕获效率,该波段是染料吸收光子的主要区域.然而,在染料吸收光子较弱的长波段区域(570-800 nm)光子捕获效率的增加主要源于光阳极光散射率的提高.光阳极光子捕获效率的提高使DSSC的内外量子效率在全波段(300-800 nm)均有所增加,从而使短路电流明显提高.从电化学阻抗数据可知,与电子传输性能密切相关的电化学参数如电荷传输电阻、界面电荷复合电阻、电容、电子寿命、电子扩散长度和电子收集效率等在含处理过的TNTs光阳极DSSC中均有所改善,从而提高电池光电转换效率.含HF和TiCl4混合溶剂处理TNTs光阳极的DSSC最高光电转换效率能达到7.30%,比未处理的DSSC(5.38%)提高35.69%. 展开更多
关键词 tio2纳米管阵列 染料敏化太阳能电池 光阳极 TICL4 TICL4
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硅掺杂TiO2纳米管阵列的制备及光电催化活性的研究 被引量：8
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作者 吴建生 宿艳 +1 位作者 陈硕 全燮 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期1429-1431,1435,共4页
通过电化学沉积,在阳极氧化法制备的高度有序TiO2纳米管阵列表面均匀地沉积Si元素。扫描电子显微照片显示Si掺杂的TiO2纳米管垂直于基底定向生长。X射线衍射分析表明,所引入的Si可能掺入到TiO2的晶格中,因而提高了TiO2的热稳定性,抑制... 通过电化学沉积,在阳极氧化法制备的高度有序TiO2纳米管阵列表面均匀地沉积Si元素。扫描电子显微照片显示Si掺杂的TiO2纳米管垂直于基底定向生长。X射线衍射分析表明,所引入的Si可能掺入到TiO2的晶格中,因而提高了TiO2的热稳定性,抑制了金红石相的生成及晶粒的长大。紫外-可见漫反射分析表明Si掺杂的TiO2纳米管吸收边带发生了明显的蓝移,并且在紫外区的吸收强度明显增强。与未掺杂的TiO2纳米管相比,Si掺杂TiO2纳米管电极的紫外光电化学响应显著提高,其光电流密度是未掺杂的1.48倍。硅掺杂TiO2纳米管阵列光电催化降解五氯酚的动力学常数(1.651h-1)是未掺杂TiO2纳米管电极(0.823h-1)的2.0倍。 展开更多
关键词 tio2纳米管阵列 硅掺杂 光电催化
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TiO_2纳米管阵列薄膜光电协同降解亚甲基蓝的研究 被引量：5
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作者 陈怡 施利毅 +3 位作者 袁帅 吴钧 张美红 方建慧 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期680-684,共5页
使用阳极氧化法制备了TiO2/Ti纳米管阵列薄膜材料.TiO2纳米管管孔分布均匀,管径约为80～90nm,平均管长约为1.8μm.在400℃下煅烧2h后,TiO2纳米管阵列为锐钛矿型,并且结构保持良好,没有出现变形、剥落的现象.以TiO2/Ti纳米管阵列薄膜材... 使用阳极氧化法制备了TiO2/Ti纳米管阵列薄膜材料.TiO2纳米管管孔分布均匀,管径约为80～90nm,平均管长约为1.8μm.在400℃下煅烧2h后,TiO2纳米管阵列为锐钛矿型,并且结构保持良好,没有出现变形、剥落的现象.以TiO2/Ti纳米管阵列薄膜材料为光催化剂,同时施加0～+3.0V范围内变化的电场,考察了外加电压对降解亚甲基蓝光电协同效率的影响.结果表明在外加+1.4V电压的条件下,光电协同效率达到124%.TiO2纳米管阵列与基底Ti板结合牢固,多次重复使用后没有发现降解率的明显变化. 展开更多
关键词 阳极氧化 tio2纳米管阵列 光电协同 亚甲基蓝
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