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1、第31卷第6期無機化學(xué)學(xué)報Vo1.31No.62015年6月CHINESEJ0URNALOFIN0RGANICCHEMISTRY1091—1098Bi2S3量子點敏化TiO2納米陣列結(jié)構(gòu)的制備及光電性能盧永娟,賈均紅2(西北民族大學(xué)化工學(xué)院,甘肅省高校環(huán)境友好復(fù)合材料及生物質(zhì)利用省級重點實驗室,蘭州730030)(。中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所固體潤滑重點實驗室,蘭州730030)摘要:利用水熱法制備一維TiO納米棒陣列,并采用化學(xué)浴沉積法(CBD)結(jié)合自組裝技術(shù)在TiO:納米棒上敏化Bi2S3量子點,形成TiOJBiS復(fù)
2、合納米棒陣列。系統(tǒng)研究了復(fù)合結(jié)構(gòu)的表面形貌、晶體結(jié)構(gòu)、光學(xué)及光電性能。結(jié)果表明:在修飾有三氨丙基三乙氧基硅烷自組裝單分子膜(APTS—SAMs1的TiO,納米棒表面形成一層致密的Bi,S量子點敏化層,這一技術(shù)的關(guān)鍵是含.NH,末端的APTS—SAMs可有效促進BiS的異相成核作用;BiS的沉積時間對復(fù)合結(jié)構(gòu)的光吸收及光電響應(yīng)性能有決定性的影響,薄膜的光電流隨著沉積時間呈先增加后減小的趨勢.在沉積時間為20min時,光電流密度最大。這是因為隨著沉積時間的增加,TiO納米棒表面BiS量子點密度增大,光吸收增加;而當(dāng)沉積時間進一
3、步延長時,Bi2S在TiO:納米棒表面的大量負(fù)載而形成堆積和團聚.導(dǎo)致表面缺陷增多,光生電子復(fù)合幾率增大,從而使光電流密度減小。關(guān)鍵詞:TiO2納米棒陣列;Bi2S3量子點;雙功能分子;光電性能中圖分類號:0646文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1001.4861(2015)06—1091.08DoI:10.1l862/CJIC.2015.155PreparationandPhotoelectricalPropertiesofBi2S3QuantumDotsSensitizedTiO2Nanorod-ArraysLUYong-Ju
4、anJIAJun—Hong(SchoolofChemicalEngineering,NorthwestUniversityforNationalities,Lanzhou730030,China)(EStateKeyLaboratoryofSolidLubrication,LanzhouInstituteofChemicalPhysics,ChineseAcademyofSciences,Lanzhou730000,China)Abstract:HydrothermallysynthesizedTiO2nanorodarr
5、aysonFTOglasssubstrateswerefunctionalizedwithuniformBi2S3quantumdotsbyCBDmethodcombinedwithself-assembledmonolayers(SAMs).Thesurfacemorphology,structure,opticalandphotoelectrochemicalbehaviorsoftheTiOJBi2S3nanorodarraysareconsidered.TheresultsthatuniformBi2S3thinf
6、ilmsweredepositedonthesurfaceofTiO2nanorodsmodifiedbyAPTSSAMs.ThekeyofthetechnologyisthattheAPTSSAMpossessing-NH2functionalgroupscanbeemployedtocontrolnucleation.Moreover,thedepositiontimeofBi2S3thinfilmplaysakeyroleinthevisiblelightabsorptionaswellasphotoelectric
7、responseofTiO2/Bi2S3nanorodarays.Itrevealsthat,withtheincreaseofthedepositiontime,theJofcompositethinfilmfirstincreasedandthendecreased,andaJmaximumvalueof0.13mA-amreachedat20raindepositionofBi2S3.Theincreaseoff0rtheinitialdepositiontimecouldbeinterpretedastheresu
8、hofenhancedabsorptioninthevisiblelightrange.Furtherincreasethedepositiontimeresuhedinanobviousdecreasein上.ThisphenomenonmightbeattributedtoBi2S3overload