TiO_2纳米多孔薄膜结构与光电化学性能相关性的研究

采用二步电压氧化法制备了两组孔径及孔密度不同的TiO_2纳米多孔薄膜,利用电化学测试方法对制备出的TiO_2纳米多孔薄膜的开路电位-时间曲线、交流阻抗谱图以及计时电流曲线进行了测试,研究了多孔薄膜材料的孔径及孔密度对材料光电化学性能以及比表面积的影响。结果表明,制备出的具有不同孔径和孔密度的试片在光照情况下的电化学反应电阻均明显下降,相关电化学反应更容易发生;增大薄膜材料的比表面积有利于提高其光电性能,性能最佳的薄膜材料的孔径为103 nm,孔密度为10×10~8个/cm~2。     

Ni/α-Al2O3纳米复合电镀工艺的研究第三部分——采用双脉冲电源电镀时电源参数的优化

采用双脉冲电源,研究了电源参数对Ni/α-Al2O3纳米复合镀层耐蚀性的影响,得到最佳的脉冲参数为:正向脉冲频率1000Hz,正向脉冲占空比0.4,正向工作时间5ms,正向平均电流密度1.1A/dm2,反向脉冲频率1000Hz,反向脉冲占空比0.4,反向工作时间1ms,反向平均电流密度0.44A/dm2。     

Ni／α-AI2O3纳米复合电镀工艺的研究 第三部分——采用双脉冲电源电镀时电源参数的优化

采用双脉冲电源，研究了电源参数对Ni／α-AI2O3纳米复合镀层耐蚀性的影响，得到最佳的脉冲参数为：正向脉冲频率1000Hz，正向脉冲占空比0.4，正向工作时间5ms，正向平均电流密度1.1A／dm^2，反向脉冲频率l000Hz，反向脉冲占空比0.4，反向工作时间1ms，反向平均电流密度0.44A／dm^2。     

阳极氧化TiO2纳米孔薄膜光电化学性能研究

采用二步电压施加方法在不同电压下制备了一系列的二氧化钛纳米孔薄膜,并用电化学表征手段,通过测试不同电压下制备的二氧化钛纳米孔薄膜的开路电位-时间曲线来研究其光电化学特性。结果表明,采用二步电压施加法在80～140V电压条件下制备的二氧化钛纳米孔薄膜的开路电压在光照前后的变化最大,说明其对光的感应最好,光电性能最好,附载光敏剂改善了二氧化钛纳米孔薄膜的光电化学性能,且随着附载时间的增加,光电性能逐渐提高,附载60min达到饱和,继续增加附载时间光电化学特性不再发生变化。     

双向脉冲电沉积纳米晶光亮镍镀层

采用双向脉冲电沉积法,以糖精和1,4-丁炔二醇作为光亮剂,在钢片上获得了光亮的纳米晶镍镀层.通过正交试验确定最佳的脉冲参教为:正向占空比50%,正向脉冲电流密度30A/dm2,正向周期10ms,反向占空比30%,反向脉冲电流密度8A/dm2.纳米晶光亮镍镀层晶粒细致均匀,孔隙率低,平整性好,无裂纹,具有良好的装饰效果.     

Bi_2S_3/TiO_2纳米棒异质结阵列的制备及光电化学性能

以钛酸丁酯为钛源,通过盐酸调制的两步溶剂热法在FTO基底上制备异质结阵列Bi_2S_3/TiO_2纳米棒。利用XRD、SEM、UV-Vis和电化学工作站等测试手段对Bi_2S_3/TiO_2纳米棒异质结阵列电极的晶体结构、表面形貌、光学和光电化学性质进行了表征。结果表明,经Bi_2S_3敏化后的TiO_2纳米棒阵列薄膜对可见光的吸收明显增强,吸收光波长由400 nm增至700 nm。在标准模拟太阳光(AM 1.5 G,100 m W/cm2)照射下,复合薄膜开路电压为1.06 V,短路电流密度为0.11 m A/cm2,与纯TiO_2纳米棒薄膜相比,光电转化能力显著提高。     

阳极氧化法制备TiO_2薄膜及光电化学性能研究

采用阳极氧化法,分别以稀硫酸溶液和氟化钠-乙二醇-水溶液为电解液,在钛片上制备纳米TiO_2薄膜。利用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对纳米TiO_2的形貌及结构进行表征,并通过瞬态光电流谱、光电压-电流及交流阻抗谱测试纳米TiO_2电极的光电化学性能。结果表明,稀硫酸电解液中制备的TiO_2为层状堆积结构。在氟化钠-乙二醇-水溶液中制备的TiO_2为多孔状结构,具有优良的光电化学性能,其光电转化率可以达到1.02%。     

负载Pt的透明TiO_2纳米管薄膜的非对称性光电性能

在FTO导电玻璃上采用磁控溅射法和阳极氧化法制备高度透明TiO_2纳米管(TNT)阵列薄膜,然后溅射沉积Pt纳米粒子,退火后获得半透明负载Pt的TiO_2纳米管阵列薄膜(TNT-Pt)。通过扫描电子显微镜、X射线衍射、X射线光电子能谱对薄膜的微观形貌和组成成分进行表征,证实了TNT-Pt薄膜中Pt纳米粒子的存在。测试结果表明,相对于纯TNT阵列薄膜,TNT-Pt薄膜的光吸收边缘明显发生红移,可见光照射下的光电转换效率提高到35倍。此外,鉴于薄膜的半透明性,TNT-Pt薄膜的正面和反面在可见光照射下均进行了光电流测试,薄膜表现出非对称性光电性能,即反面照射时的光电性能明显优于正面照射。     

周期换向脉冲参数对电镀金的影响

采用周期换向脉冲在柠檬酸盐体系中电镀金,研究了正向脉冲数、反向脉冲峰电流密度和反向脉冲宽对沉积速率,镀金层表面形貌、相结构和厚度均匀性的影响。得到的较优工艺参数为:正向脉冲峰电流密度2.76 A/dm~2,正向脉冲宽100μs,正向占空比10%,正向脉冲数5～15;反向脉冲峰电流密度3.45～6.21 A/dm~2,反向脉冲宽100～160μs,反向占空比10%,反向脉冲数1。在较佳工艺下的沉积速率约为0.11μm/min,所得镀金层均匀、致密,呈光亮的金黄色。     

正向脉冲占空比对Ni-W-P-CeO2-SiO2纳米复合镀层性能的影响

通过Ni,W、P与CeO2、SiO2纳米颗粒的脉冲共沉积,在普通碳钢表面制备了Ni-W-P-CeO2-SiO2纳米复合镀层.在一定的脉冲频率和平均电流密度下,研究了正向脉冲占空比对纳米复合镀层的化学组成、沉积速率、显微硬度和显微组织的影响.结果表明:增大正向脉冲占空比时,纳米复合镀层的晶粒尺寸增大,沉积速率和显微硬度降低.当正向脉冲占空比控制在10%时,沉积速率最快(为48.6 μm/h),显微硬度最高(为696 HV).纳米复合镀层中的P含量随着正向脉冲占空比的增大而增加,但CeO2、SiO2纳米颗粒及W的含量不断降低,正向脉冲占空比对W的沉积量影响最明显.     

吸附伏安法测定抗坏血酸实验条件的确定

采用吸附伏安法,在纳米介孔二氧化硅修饰碳糊电极上测定抗坏血酸,讨论了支持电解质溶液、pH值、富集电位、富集时间以及扫描速率对检测峰电流的影响,确定出当支持电解质为PBS缓冲溶液,pH值为5．5,开路富集时间为120s,扫描速率为50mV／s时,可获得最大检测峰电流。     

TiO_2/ZnO双层电子传输层的制备及光电化学性能

首先在氟掺杂的氧化锡导电玻璃(FTO)上水热生长一层TiO_2纳米棒阵列薄膜,然后通过旋涂法旋涂ZnO籽晶层后水热法生长ZnO纳米棒得到TiO_2/ZnO纳米棒阵列薄膜。通过XRD、SEM、PL、UV-Vis和电化学工作站等对单层TiO_2纳米棒和TiO_2/ZnO纳米棒的结构、表面形貌、荧光性能、光吸收强度以及光电化学性质进行表征。结果表明,随着水热生长ZnO时间的增长,ZnO纳米棒密度增加; ZnO纳米棒的生长时间不同使其荧光强度不同,TiO_2/Zn O纳米棒的荧光强度与单层TiO_2纳米棒相比有着微小的减弱,没有明显的衍射峰; TiO_2/ZnO纳米棒复合材料比单层TiO_2的光吸收强度高,提高其光学性能,但是吸光区域都在紫外光区域;在标准模拟太阳光照射下,TiO_2/Zn O纳米棒的光电流为0. 002 m A,单层TiO_2纳米棒的光电流为0. 006 m A,复合薄膜的电流有着明显的变化。     

占空比对Fe-Ni-Cr合金镀层成分及耐蚀性的影响

采用脉冲电沉积方法在黄铜基体上制备出纳米晶Fe-Ni-Cr合金镀层,并研究了占空比对其成分及耐蚀性的影响。结果表明:当占空比为50%时,制备的Fe-Ni-Cr合金镀层成分稳定,其中Cr的质量分数达到37.4%;晶粒尺寸约为12.6nm;在3.5%的NaCl溶液中的自腐蚀电位约为-200mV,自腐蚀电流密度约为0.27μA/cm2,电荷转移电阻约为12 000Ω/cm2,耐蚀性最好。     

正向脉冲占空比对Ni–W–P–CeO_2–SiO_2纳米复合镀层性能的影响

通过Ni、W、P与CeO2、SiO2纳米颗粒的脉冲共沉积,在普通碳钢表面制备了Ni–W–P–CeO2–SiO2纳米复合镀层。在一定的脉冲频率和平均电流密度下,研究了正向脉冲占空比对纳米复合镀层的化学组成、沉积速率、显微硬度和显微组织的影响。结果表明:增大正向脉冲占空比时,纳米复合镀层的晶粒尺寸增大,沉积速率和显微硬度降低。当正向脉冲占空比控制在10%时,沉积速率最快(为48.6μm/h),显微硬度最高(为696HV)。纳米复合镀层中的P含量随着正向脉冲占空比的增大而增加,但CeO2、SiO2纳米颗粒及W的含量不断降低,正向脉冲占空比对W的沉积量影响最明显。     

BiOBr/石墨烯/TiO_2纳米管阵列薄膜的制备及光电化学性能研究

通过水热处理TiO_2纳米管阵列和氧化石墨烯制备石墨烯/TiO_2纳米管薄膜材料,并进一步连续离子沉积BiOBr来制备BiOBr/石墨烯/TiO_2纳米管阵列薄膜材料。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、X射线电子能谱和紫外-可见漫反射光谱等测试手段对所得样品的物相组成、表面形貌及元素形态和光吸收性能等进行表征。结果表明,TiO_2纳米管的表面成功负载了石墨烯和BiOBr纳米片。紫外-可见漫反射吸收光谱表明,BiOBr和石墨烯共同修饰的TiO_2纳米管的吸收带边发生明显红移,其可见光吸收性能明显提高。光电电化学性能测试表明,BiOBr和石墨烯的共同修饰有效提高了TiO_2纳米管的光电流、光电压和光电转换效率。     

改性纳米TiO_2/纤维素氨基甲酸酯复合薄膜的制备及性能研究

向纤维素氨基甲酸酯溶液中掺杂不同含量的改性纳米TiO_2,采用流延法制得具有光催化功能的改性纳米TiO_2/纤维素氨基甲酸酯复合薄膜。采用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)、透光性能测试、热分析仪(TG)、拉伸性能测试及光催化降解性能测试等方法对复合薄膜的结构及性能进行表征。结果表明,改性纳米TiO_2成功负载到复合薄膜上,并且对复合薄膜的结构有一定的影响;随着TiO_2含量的增加,复合薄膜透光性变差,抗紫外光能力明显增强,热稳定性能降低,拉伸强度减小;当改性纳米TiO_2含量为2%时,复合薄膜对甲基橙溶液的光降解率最高,达到100%,薄膜光催化降解性能最好。     

挠性印制线路板孔金属化研究

结合偏压磁控溅射铜(铜靶,本底真空度6.6 mPa,工作压力0.4 Pa,电流0.3 A,电压450 V,负偏压50 V,溅射时间10min)及脉冲焦磷酸盐电镀铜(60～70 g/L焦磷酸铜,280～320 g/L,焦磷酸钾,20～25 g/L柠檬酸铵,温度45～50℃,pH4.2～4.5)工艺对以聚酰亚胺薄膜为基材的挠性印制线路板微孔进行金属化处理,讨论了正向脉冲平均电流密度对镀层质量,以及正向脉冲占空比对镀层金相显微组织和电阻的影响.结果表明:金属化后孔壁镀层连续,平整光滑,结合力较好;随着正向脉冲电流密度的增大,镀层粗糙度减小;随着正向脉冲占空比的增大,镀层电阻急剧增大并最终达到稳定状态.     

RGO/In_2S_3复合修饰TiO_2纳米管阵列及其光催化应用

采用脉冲电沉积法将In_2S_3纳米粒子沉积在TiO_2纳米管阵列(NTs)上,得到In_2S_3–TiO_2 NTs。然后通过脉冲电沉积法将石墨烯薄膜修饰在In_2S_3–TiO_2 NTs上,制备出RGO/In_2S_3–TiO_2 NTs复合材料。通过光电流测试和2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)降解试验表征了RGO/In_2S_3–TiO_2 NTs的光电性能和光催化性能。结果表明:相对于纯TiO_2 NTs,RGO/In_2S_3–TiO_2 NTs复合材料的光生电子-空穴对的复合率更低,对可见光的吸收更强。光催化180 min后,RGO/In_2S_3–TiO_2 NTs复合材料对2,4-D的降解效率高达93.36%,重复使用5次后仍有90.70%。     

电化学方法制备聚苯胺薄膜的生长过程研究

利用恒电位法、恒电流法、电位脉冲法,在酸性苯胺溶液中制备了聚苯胺薄膜。采用交流阻抗法（EIS）及扫描电镜（SEM）对聚苯胺生长过程进行了研究。实验结果表明,苯胺电聚合初期的生长为电化学动力学控制下的三维瞬时成核过程,整个聚合过程包括形核孕育期、电化学控制瞬间成核期、扩散控制瞬间成核期、一维径向连续成核期和一维轴向连续成核期5个特征区,生长过程可分为3个阶段,分别形成球状、网状纳米纤维和纳米棒结构。     

恒电流脉冲沉积CdSe纳米晶薄膜及光学性能

使用CdCl2、SeO2和EDTA为原料,借助恒电流脉冲法在碱性环境下成功制备了硒化镉薄膜.通过改变占空比可以实现薄膜表面形貌由纳米颗粒向纳米棒的转变.相比于块体硒化镉,薄膜的吸收边存在着明显的蓝移,得到的硒化镉薄膜具有光致发光特性.