掺杂tiolt2gt纳米晶薄膜电极的制备及性能研究

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1、郑州人学硕士学位论文摘要以钛酸丁酯、乙醇为主要原料，利用溶胶一凝胶法，提拉制备了单掺c02+、Ce3+、La3十及Co”、ce3+、La3+共掺杂Ti02纳米晶薄膜电极。利用光学显微镜、AFM、Ⅺm、紫外可见分光光度计、接触角测试仪及恒电位仪对薄膜的形貌、物相、光学性能、电化学性能及光催化性能进行了表征。实验结果表明：(1)添加剂PEG的分子量、溶胶粘度和掺杂量对薄膜表面形貌有较大的影响：PEGlooO加入量达到20％(质量比)时，可制得气孔率分布均匀的多孔Ti02薄膜。(2)稀土和过渡金属元素共掺杂使Ti02薄膜的光吸收边移动。单掺C02+(

2、掺杂量1．98％)、单掺ce3+(1．98％)、三掺薄膜均产生了光吸收边向长波方向移动的现象，即“红移”现象；三掺薄膜的掺杂量为6．39％(ce3+2．52％、c02+1．89％、La3+1．98％)时光吸收边“红移”最为明显(禁带宽度2．8l“)：双掺(ce3+1．5％、La3+0．75％)薄膜发生了“蓝移”(禁带宽度3．20ev)。(3)稀土和过渡金属元素共掺杂阻碍了锐钛型Ti02向金红石型的转变，三掺杂薄膜在热处理温度达到800℃尚无金红石相形成，并且掺杂使Ti02晶格常数增大，晶格发生畸变，促进Ti02光催化活性的提高。膜层厚度为400

3、11111左右的单掺1．98％co薄膜的光催化活性最好。(4)掺杂影响了Ti02电极的光电性能，适当的掺杂可以提高Ti02电极的瞬态光电流，改善Ti02电极在可见光下电流响应。500℃热处理的三掺杂Ti02电极的光电流达到最大值。纯氧化钛薄膜电极基本没有光电流产生。关键词：Ti02．薄膜，掺杂，光催化性能，光电流郑州人学硕士举位论文AbStl‘act弧eporousnalloc删a11ineTi02矗lmelec仃odedopcdwithc02十，ce3+，La3+werepr翠8fedfi。m弱(Oe4

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