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《cdte敏化tio2納米管陣列的制備及光電性能研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、CdTe敏化TiO2納米管陣列的制備及光電性能研究SynthesisandPhotoelectrochemicalPropertiesofCdTeNanoparticle-SensitizedTiO2NanotubeArrays學(xué)科專業(yè)：化學(xué)工程研究生：劉晶指導(dǎo)教師：張衛(wèi)國副教授企業(yè)導(dǎo)師：劉振江高級工程師天津大學(xué)化工學(xué)院二零一七年五月萬方數(shù)據(jù)獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝之處外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果
2、，也不包含為獲得天津大學(xué)或其他教育機構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。學(xué)位論文作者簽名：簽字日期：年月日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解天津大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定。特授權(quán)天津大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，并采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編以供查閱和借閱。同意學(xué)校向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤。（保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)說明）學(xué)位論文作者簽名：導(dǎo)師簽名
3、：簽字日期：年月日簽字日期：年月日萬方數(shù)據(jù)中文摘要采用三電極體系，以陽極氧化鋁（AAO）模板為工作電極，恒電位沉積制備CdTe納米管、納米線，通過原位模板法制備TiO2納米管陣列，在此基礎(chǔ)上，電沉積制備了CdTe/TiO2納米材料。通過SEM、TEM、EDS、XRD、XPS等對樣品的形貌、晶型結(jié)構(gòu)、元素組成等進行研究分析，借助紫外-可見吸收光譜等對材料的光響應(yīng)性能和光催化活性進行測試。在AAO模板中，以Cd(Ac)2?2H2O為鎘源，以TeO2為碲源配制堿性電解質(zhì)溶液，室溫下恒電位沉積CdTe納米材料
4、，沉積電位為-1.1V?？刂瞥练e電量不同制備出尺寸均勻的CdTe納米管和納米線，外徑約100nm。測試結(jié)果表明，制備的CdTe納米材料為閃鋅礦結(jié)構(gòu)，屬于p型半導(dǎo)體，禁帶寬度為1.55eV。同等條件下，CdTe納米管的降解效率高于納米線。以AAO模板為載體，液相沉積法制備TiO2納米管陣列，以TiO2/Au電極為工作電極，沉積制備CdTe/TiO2納米材料。結(jié)果表明，交替電沉積法制備的樣品中，CdTe納米顆粒沉積進入TiO2納米管內(nèi)，有效形成p-n結(jié)，表現(xiàn)出更優(yōu)異的光電性能。交替電沉積法制備的樣品測試結(jié)
5、果表明，CdTe/TiO2納米材料由閃鋅礦型CdTe和銳鈦礦型TiO2組成。CdTe均勻沉積于TiO2納米管管內(nèi)外，無管口阻塞現(xiàn)象。CdTe/TiO2納米管陣列的禁帶寬度為2.2eV，光吸收范圍拓展至可見光區(qū)且光吸收明顯增強。與敏化前的TiO2納米管相比，CdTe/TiO2納米材料的光致發(fā)光強度明顯降低，光生電子的遷移效率提高。隨著光照時間的增長，催化劑的降解率逐漸提高。降解效率依次為：CdTe/TiO2﹥TiO2﹥P25。制備材料的光催化降解過程均符合一級反應(yīng)動力學(xué)。CdTe/TiO2納米材料的反應(yīng)
6、速率常數(shù)為0.28816-1h，明顯優(yōu)于制備的其他材料。光電性能測試結(jié)果表明，與單一TiO2納米管相比，CdTe/TiO2納米材料的光電流明顯提高，表現(xiàn)出更好的光電性能。關(guān)鍵詞：CdTe/TiO2，半導(dǎo)體，光催化，復(fù)合材料，電沉積I萬方數(shù)據(jù)ABSTRACTInthispaper,aconventionalthree-electrodepotentiostaticsystemwasusedforcathodicdepositionofCdTenanotubeandnanowire.CdTenanopar
7、ticle-sensitizedTiO2nanotubearrays(CdTe/TiO2NTAs)werepreparedbycombiningthesol-gelmethodwiththeelectrodepositionmethodbytheaidofanodicaluminumoxide(AAO)template.Themorphology,structureandcompositionofthematerialswerecharacterizedbyscanningelectronmicros
8、copy(SEM),transmissionelectronmicroscopy(TEM),energydispersiveX-rayspectroscopy(EDS)andX-raydiffraction(XRD).ThephotoresponseandphotocatalyticactivityofthematerialswereinvestigatedbyUV-visabsorptionspectroscopy.Thealkalinemediumc
