CdS/Ti电极的制备及其光电性能的研究

文章采用电沉积方法制备CdS/Ti电极并研究了该电极的光电催化性能,比较了在不同pH、电压、反应物浓度,不同电解质等条件下CdS/Ti电极所展现的光电性能。结果表明,CdS/Ti电极在较高pH下能够产生较大的光生电流;电压越正光生电流越大,但电压不宜过大防止破坏电极;高浓度的牺牲剂能够增加电流,但是很有限,使用Na2S和Na2SO3的电解质组合即使浓度不大也会得到较大的光电流。     

CdS/PbS量子点共敏化三维结构TiO_2纳米管阵列光电极的制备及其光电化学性能表征

通过阳极氧化法在钛丝网基底上制备出三维结构的TiO2纳米管阵列。采用连续离子层吸附与反应法制备了CdS、PbS、CdS/PbS量子点(QDs)敏化TiO2纳米管阵列光电极。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱定量分析、高分辨透射电镜、紫外–可见漫反射光谱对其形貌和结构进行了表征。结果表明:CdS、PbS量子点成功沉积在TiO2纳米管阵列上,QDs/TiO2纳米管阵列具有比纯TiO2纳米管阵列更好的可见光吸收性能。使用电化学工作站测试光电极材料的光电化学性能,结果表明:QDs/TiO2纳米管阵列具有良好的可见光响应性和稳定性;在100mW/cm2氙灯光照下,CdS/PbS/TiO2光电极具有最高的光电流密度,为5.86mA/cm2,分别是单一量子点敏化CdS/TiO2、PbS/TiO2光电极的3.35、1.21倍。对比在钛片基底上的二维结构TiO2纳米管阵列,三维结构纳米管阵列的光电流随入射光角度增大而衰减的缺点得到极大改善,这对其在太阳能电池中的实际应用有重要意义。     

沉积次数对CdS/TiO_2复合纳米薄膜光电性能的影响

采用水热法在FTO导电玻璃基底表面制备了结构规整的TiO2纳米棒阵列,利用连续离子层吸附反应(SILAR)法在TiO2纳米棒阵列表面沉积生长了CdS量子点,采用紫外可见分光光度计和电化学工作站表征了薄膜的光学和光电性能,随着CdS循环次数的增加,薄膜的光电响应越明显,当CdS循环沉积次数为9次时,薄膜的光电响应程长约为514μA/cm2。     

ZnS对CdS量子点敏化太阳能电池性能的影响EI北大核心CSCD

通过静电纺丝技术,制备TiO2光阳极,在该光阳极上用连续离子吸附与反应法制备CdS／ZnS量子点,并与Pt对电极、多硫化合物电解液组装成量子点敏化太阳能电池（QDSCs）。利用ZnS比CdS导带高的特点,制备CdS／ZnS共敏化量子点。利用X射线衍射对光阳极进行物相分析,扫描电子显微镜和能谱仪进行形貌和元素成分表征,并将组装后的电池通过伏安特性曲线（J-V）进行光电性能分析。结果表明：量子点的引入对TiO2的晶型影响不大;CdS／ZnS量子点成功的附着在TiO2光阳极表面,通过比较不同循玎沉积次数的CdS与Zn2量子点光阳极的光电性能。先对CdS循环浸泡7次、后对ZnS循环浔泡5次数的量子点,光电性能最优,拥有最高的开路电压（0．87V）和光电转换效率（1．09％）,与单独的CdS量子点敏化太阳能电池相比较,光电转换效率提高了71．56％。     

PbS/CdS量子点的制备及光电性能研究

利用简单的连续离子沉积反应(SILAR)将PbS和CdS量子点(QDs)沉积到TiO2表面上。通过与仅沉积PbS量子点的敏化太阳电池对比,发现PbS/CdS和CdS/PbS量子点提高了电池的光电性能。通过改变PbS和CdS量子点的沉积顺序来研究量子点结构对电池的影响,发现这两种量子点结构中性能优越的是PbS/CdS,推测这种量子点的能带结构可能更有利于电子的注入和空穴的再生。     

Cu_2O改性TiO_2纳米管阵列光电极的制备及其光电催化降解甲基橙的性能

采用脉冲电沉积法将Cu_2O负载至Ti O_2纳米管阵列(NTAs)上,得到能够催化降解甲基橙的光电极。采用X射线衍射仪、扫描电镜和紫外-可见分光光度计表征了Ti O2 NTAs电极的微观结构和光电性能。考察了Cu_2O沉积时间、偏压和光照条件对电极催化降解性能的影响。结果表明,通过脉冲电沉积Cu_2O能有效增强Ti O_2 NTAs的光电活性。Cu_2O沉积时间为40 s时所得电极的性能最好。在电极两端施加适当的偏压能有效增强电极的催化活性。在偏压为0.6 V和可见光照射的条件下,该电极对甲基橙的降解效果最好,降解1 h的脱色率达到66%。     

太阳光照射下CdS/TiO_2复合纳米粉体的光催化性能

分别采用溶胶-凝胶法和化学沉积法两种方法将CdS修饰在Degussa P25TiO2上,制备得到CdS/TiO2复合纳米粉体,借助XRD、UV-vis漫反射、EDS等手段对其进行表征分析,选择亚甲基蓝(MB)为模型反应物,考察了太阳光照射条件下CdS/TiO2的光催化性能。结果表明,亚甲基蓝溶液初始质量浓度为20mg/L,光催化剂投加量为2g/L时,持续光照60min后,CdS/TiO2对MB的降解率较P25TiO2提高11%～15%;光照120min后,MB降解率最高,达90%以上。阳光照射下CdS/TiO2对MB的光降解反应遵从Langmuir-Hinshelwood模型,动力学结果符合假一级动力学方程,对应的表观反应速率常数是P25TiO2的1.1～1.4倍。用化学沉积法制备的CdS/TiO复合体的光催化活性优于溶胶-凝胶法,与XRD、UV-vis漫反射、EDS等表征结果一致。     

Ti/TiO_2/Pd纳米电极的制备和电催化性能

采用阳极氧化法在纯钛表面生成结构高度有序的二氧化钛纳米管阵列,并通过室温固相反应制备了钯纳米颗粒。采用自组装方法将钯纳米颗粒修饰到Ti/TiO2表面制备了Ti/TiO2/Pd纳米电极。利用电子扫描显微镜、X-射线衍射分析二氧化钛纳米管、钯纳米颗粒和纳米电极的微观结构和表面形貌,并研究了Ti/TiO2/Pd纳米电极对甲醇的电催化性能。结果表明,TiO2纳米管排列整齐有序,Ti/TiO2/Pd电极中Pd纳米颗粒均匀分散在TiO2纳米管表面。电化学测试结果表明,Ti/TiO2/Pd纳米电极对甲醇的电催化氧化过程具有很好的电催化活性。     

大小颗粒Ti02复合制备纳晶薄膜电极及其性能研究

选用大小粒径分别为200nm和21nm的TiO2颗粒,采用刮涂法制备了几种不同条件的TiOz薄膜电极,研究了大小颗粒Ti02的复合方式和质量比对其所组装染料敏化太阳能电池光电性能的影响。应用红外吸收光谱仪和扫描电子显微镜对Ti02薄膜电极进行了表征,在100mW／cm^2（AM1．5G）光照下,测试了电池的光电性能。结果表明：将大颗粒Ti02作为光散射层,且大颗粒Ti02和小颗粒Ti02质量比为1：3时,所制薄膜不但可以保持纳米粉体高比表面积的优点,同时可以提高对太阳光的散射率,用其组装的电池光电性能最好,转换效率达到2．46％。     

La3+掺杂CdS/TiO2复合膜的制备及性能表征

采用溶胶-凝胶和旋涂工艺在普通玻璃表面制备La3+掺杂CdS/TiO2薄膜,采用XRD和UV-VIS等测试手段研究了CdS复合量、La3+掺杂量、焙烧温度和镀膜层数对La3+掺杂CdS/TiO2薄膜的结构、光学性能及光催化性能的影响.结果表明,经过合理掺杂和复合技术制备的TiO2纳米复合膜具有比单独掺杂或复合薄膜更好的光催化能力.当CdS的复合量40%(CdS/TiO2摩尔比0.4)、La3+掺杂量0.5%(La3+/Ti4+摩尔比0.005)、焙烧温度600℃、膜层数为6时,薄膜在可见光区域具有良好的透过率,在太阳光下4 h对0.4 mg·L-1甲基蓝溶液的降解率可达到60%以上.     

CdS量子点敏化TiO2薄膜电极的制备和光电化学性能

用水热微乳法制备了结晶性良好的CdS量子点,并通过连接分子巯基乙酸将CdS量子点自组装到多孔TiO2薄膜电极上.结果表明:CdS纳米颗粒的平均直径约为5nm,小于其量子尺寸;微乳体系为化学反应提供了良好的微型反应器,抑制了CdS晶粒的长大,而水热过程增强了CdS纳米颗粒的结晶性;由于CdS的可见光响应作用和CdS量子点...     

IrO2-RUO2/Ti电极处理含氰含银电镀废水

采用热氧化分解法制备了IrO2-RuO2/Ti电极,用X射线衍射(xRD)和扫描电镜(SEM)以及X射线能谱仪(EDS)对其进行表征,并考察其对脉冲电解含氰含银电镀废水中银离子的还原和氰化物分解的影响.结果表明:用热氧化分解法制备的IrO2-RuO2/Ti电极表面具有"泥裂"现象,其主要成分为IrO2,RuO2和TiO2.以IrO2-RuO2/Ti为阳极,不锈钢圆筒为阴极,在脉冲电压0.5 V,脉冲频率1200 Hz,占空比50%,曝气量1.0Lmin,电解液循环流速100mL/min和pH值10～11的条件下,常温电解4.0 h,发现IrO2-RuO2/Ti电极性能优于石墨电极、PbO2/Ti电极和不锈钢电极,在其作用下,废水中银离子的回收率达到99.66%,氰分解率达到91.63%.     

Simultaneous determination of chlorine and oxygen evolving at RuO2/Ti and RuO2–TiO2/Ti anodes by differential electrochemical mass spectroscopy

Chlorine and oxygen evolving at RuO2/Ti and RuO2–TiO2/Ti anodes have been simultaneously determined at electrode potentials from 1.0 to about 2V (vs Ag/AgCl) by differential electrochemical mass spectroscopy (DEMS). On the RuO2/Ti anodes, the threshold electrode potential for oxygen evolution increased with a decrease in RuO2 loading, while the chlorine evolution potential was unchanged. Low RuO2 loading anodes gave a high chlorine evolution ratio under various constant electrolysis potentials. On the RuO2–TiO2/Ti anodes, the threshold electrode potential for oxygen evolution increased with an increase in the TiO2 content more remarkably than that for chlorine evolution. High TiO2 content anodes gave a high chlorine evolution ratio at various constant electrolysis potentials. The combination of RuO2 and TiO2 exhibits a remarkable effect with respect to the enhancement of chlorine evolution selectivity.     

TiO2-SiO2复合氧化物的理化性质及其对柴油加氢精制性能的影响

采用溶胶-凝胶法结合CO₂超临界流体干燥技术制备了不同Ti/Si原子比的TiO₂-SiO₂复合氧化物（TS-n）,考察了Ti/Si原子比、焙烧温度对复合氧化物比表面积、孔结构、酸性及原子结合状态的影响,通过重油催化裂化柴油加氢精制反应考察了以TS-1、TS-4为载体的催化剂脱硫性能的差异.结果表明,TiO2经SiO2复合改性后,热稳定性和晶态稳定性大幅度提高;TiO₂-SiO₂复合氧化物的酸性及原子间的相互作用与Ti/Si原子比有直接的关系;载体的晶态组成及酸性和催化剂的酸性对催化剂的加氢脱硫性能有显著影响,复合氧化物中锐态型TiO₂的存在强化了载体与金属组分之间的相互作用,提高了催化剂的加氢脱硫活性,不同类型的酸性中心对柴油中不同类型的硫化物具有不同的脱除能力,Bronsted 酸中心较多的催化剂对结构简单的硫化物脱除能力强,Lewis酸中心较多的催化剂对结构复杂的硫化物有较好的脱除效果.     

Heterostructure-based 3D-CdS/TiO2 nanotubes/Ti: Photoelectrochemical performances and interface simulation investigation

Heterojunction can effectively improve the charge separation efficiency and facilitate electron transfer, producing a strong photoelectric signal. By using 3D-TiO₂ nanotubes/Ti foil as support, CdS–TiO₂ heterojunction electrodes with different CdS proportions were fabricated as photoelectrochemical (PEC) biosensor to respond the visible irradiation and improve the PEC performance of TiO₂ nanotubes. Density functional theory (DFT) simulation was conducted to clarify the PEC process of CdS–TiO₂NTs and revealed the important role of CdS in enhancing electron–hole separation on TiO₂ nanotubes. Owing to the 3D tubular structure of the support, 2 mM CdS–TiO₂ nanotubes/Ti PEC electrode exhibited low detection limit of 0.27 μM and good sensitivity of 328.87 μA mM^?1 cm^?2 for glucose in the range of 2–9 μM under visible illumination. The fabricated CdS–TiO₂ nanotubes/Ti biosensor also showed high selectivity and good stability, which indicated a new candidate for biosensors.     

光电催化降解硝基苯及反应产物的分布

采用溶胶-凝胶法制备TiO2薄膜光电极,作为工作电极,铂丝为对电极,饱和甘汞电极为参比电极,对硝基苯的光电催化降解进行了研究.结果表明：该电极具有n型半导体的特征行为.在外加偏压为＋0.6V、pH=1、50mg/L的H2O2中对初始浓度为50mg/L的硝基苯溶液光照120min降解率达6 5.68%.讨论了外加偏压、硝基苯浓度和pH值等因素对光电催化反应的影响,并且在硝基苯降解时所产生的中间产物中,可以检测到有邻硝基苯酚、对硝基苯酚、间硝基苯酚和硝酸根存在及其分布情况.     

Preparation and Photoelectrochemical Performance of Potassium Hexatitanate Nanofilm

Nanostructured K2Ti6O13 film photoelectrode produced in situ was prepared on indium-tin oxide (ITO) glass substrate by a sol-gel process and characterized by thermogravimetry (TG) and differential scanning calorimetry (DSC), X-ray diffraction (XRD), atomic force microscopy (AFM), UV-Visible diffuse reflectance and Raman spectrometry. The photoelectrochemical performance of K2Ti6O13 film was assessed by electrochemical method. The analytical results showed that the K2Ti6O13 film had a strong and wide absorption in the ultraviolet and visible light range. The band gap energy (Eg) of the film shifted from 3.45 eV (bulk) to 3.05 eV (film). The flat-band potential (Efb) of K2Ti6O13 film was -0.67 V [vs. saturated calomel electrode (SCE)]. The transport of photogenerated electrons and holes was better in K2Ti6O13 film electrode than that in TiO2 film electrode. The photoelectrochemical response of K2Ti6O13 photoelectrode was increased in electrolyte solution with KOH, compared with that in the solution without KOH. The adsorption of OH- on the nanofilm acted as the surface activity center. The mechanism of photolysis was analyzed in terms of photoelectrochemical behavior.     

纳米TiO_2膜电极上乙醛酸的电催化合成研究

运用电化学循环伏安法 (CV)对纳米TiO2 膜电极 (Ti/nano TiO2 )在硫酸和草酸溶液中的电化学行为进行了研究。在c(H2 SO4 ) =1mol/L溶液中的循环伏安图上Epac1=- 0 .5 6V(vs.SCE)和Epac2 =- 0 96V(vs.SCE)处 ,出现两对可逆氧化还原峰 ,而在相同扫描速度下草酸溶液中的循环伏安曲线上 ,这两对电极反应氧化峰基本消失 ,还原峰电流增大 ,表明Ti/nano TiO2 膜电极对电还原草酸成为乙醛酸的反应具有较高的电催化活性和选择性。常温常压下 ,控制电位Epc=- 1 0V左右电解合成乙醛酸 ,乙醛酸的产率和电流效率分别达到 96 5 %和 90 %。     

电合成法制备纳米材料及纳米材料电极上的电催化合成

通过电化学合成前驱体直接水解法制备纳米TiO2 粉体和纳米TiO2 膜电极。用循环伏安法、循环方波伏安法和电解合成法研究了纳米TiO2 膜电极对有机合成反应的电催化活性。发现纳米TiO2 膜电极在 0 2～ - 1 2V扫描电位区间有两对氧化还原峰 (峰电位Epc1=- 0 5 6V ,峰电位Epc2 =- 0 95V ,扫描速度 10 0mV·s-1) ,具有异相氧化还原催化行为。电解结果表明 ,纳米TiO2 膜中的Ti(Ⅳ ) /Ti(Ⅲ )氧化还原电对作为媒质 ,异相间接电还原硝基苯为对氨基苯酚 (收率91 6 % ,电流效率 95 2 % )和草酸为乙醛酸 (收率 96 5 % ,电流效率 90 % )。