电化学沉积法制备纳米多孔ZnO/曙红复合薄膜

以Zn(NO3)2和曙红的混合溶液为沉积液,采用阴极电化学沉积法在ITO导电玻璃上制备了纳米多孔ZnO/曙红复合膜.考察了电化学预处理过程和曙红浓度对薄膜晶体结构、微观形貌和光学性能的影响.结果表明,引入短时间的电化学预处理过程能提高复合薄膜中ZnO的结晶质量,并诱导ZnO沿c轴定向生长.随着电沉积液中染料浓度的增大,所得薄膜的结晶质量下降,薄膜由六角晶颗粒逐渐向纳米多孔结构转变.当沉积液中曙红浓度为50μmol/L 时所得复合薄膜具有最大膜厚,装载的曙红量最高.以该复合膜为光阳极制作了太阳能电池原型器件,其开路电压为0.49V,短路电流为0.67mA/cm2,总光电转换效率为0.105%.     

离子辅助沉积法制备纳米TiO2光催化薄膜

利用离子辅助沉积工艺在玻璃基板上制备了纳米TiO2薄膜,考察了离子源电压和电流的变化对TiO2薄膜晶体结构、光催化活性和光学等特性的影响.结果表明,离子辅助沉积法制备的TiO2薄膜具有好的锐钛矿型晶体结构和高的光催化活性,其晶粒尺寸随着离子源能量的增大而减小.在离子源电压和电流为600V和1200mA时所制备的TiO2薄膜具有最好的光催化活性,对亚甲基蓝水溶液的降解率达到了92.3%.     

纳米树枝状银的电化学制备及其光学性质

采用化学电沉积的方法在导电玻璃表面制备了银的二维纳米树枝状结构.通过调节沉积电压可以得到不同形貌和尺寸的树枝状银结构.研究发现,在一定范围内,沉积电压越高,制备的树枝状结构密度和尺寸越小.在银树枝表面沉积绝缘薄膜,将它与未沉积绝缘薄膜的银树枝组合成"三明治"结构,测试了它的光透过率.实验表明,由0.9V沉积电压下制备的树枝状银组成的"三明治"复合结构在360～800nm范围内对多种频率的光有吸收,光透射曲线呈锯齿状,这种特殊的光透射行为可能是光波在"三明治"结构间电磁响应引起的.     

电泳沉积法制备ZnO/SnO_2复合薄膜及其光催化性能研究

在导电玻璃FTO基底上,利用电泳沉积技术成功制备了ZnO/SnO2复合薄膜,并对样品进行了SEM和XRD表征,并以降解罗丹明B为模型反应,考察不同条件下制备的复合薄膜的光催化活性。结果表明电泳沉积时间为20min时,可得到表面致密均匀的ZnO薄膜,膜厚为0.5μm,且随着电泳沉积时间的延长,薄膜的光催化速率不断增加,沉积时间为20min时,光催化速率达到最大（0.016min-1）,如此优异的光催化性能可能是由于异质结构光催化剂ZnO/SnO2减小光生电子-空穴的复合几率,提高了复合催化剂的光催化效率。此外,还研究了热处理温度对ZnO/SnO2复合薄膜光催化效率的影响,结果发现在300℃热处理的光催化薄膜对罗丹明B的降解率最好,活性最高。     

纳米晶ZnO薄膜的电化学沉积及其光电化学性能研究

以Zn(NO3)2和曙红的混合溶液为沉积液,采用阴极电化学沉积法在ITO导电玻璃上制备了纳米多孔ZnO/曙红复合膜.该复合膜中的曙红用KOH溶液溶解脱附后得到晶粒尺寸为10～20nm的ZnO纳米多孔薄膜.XRD结果表明该薄膜为ZnO六方纤锌矿结构,EDS表明薄膜中的主要成份为Zn和O,未检测到其他杂质成分.以该薄膜为光阳极制作了太阳能电池原型器件,其开路电压为0.68V,短路电流为0.79 mA/cm2,总光电转换效率为0.26%..     

TiO2/CuInS2复合纳米棒阵列的制备及其光电性能

采用两步溶剂热法在氧化氟锡(FTO)导电玻璃基底上制备了CuInS2敏化TiO2纳米棒阵列复合薄膜光阳极.利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征了复合阵列薄膜的晶体结构和表面形貌,同时采用紫外可见吸收分光光度计(UV-Vis)及光电流电压(I-V)曲线研究了CuInS2敏化TiO2纳米阵列薄膜的光学及光电化学性质.研究结果表明,TiO2纳米棒阵列薄膜被CuInS2敏化后在可见光区的吸收有明显的增强.在模拟太阳光照射下(100 mW/cm2),利用这种复合薄膜作为光阳极组装的量子点敏化太阳能电池的开路电压为0.29 V,短路电流密度为0.15 mA/cm2,具有一定的光电转换能力.     

纳米TiO_2薄膜电极的制备及其光电化学响应

采用溶胶-凝胶法在氧化铟锡(ITO)导电玻璃上制备了纳米TiO2薄膜电极,研究了不同制备条件下TiO2薄膜的光电化学响应。利用X射线衍射仪对纳米TiO2的晶型结构进行了分析,利用原子力显微镜(AFM)对薄膜的表面形貌进行了表征。结果表明:随煅烧温度升高,锐钛矿(101)晶面的衍射峰强度增强;加入抑制剂且煅烧温度为650℃时制备的纳米TiO2为锐钛矿晶型,薄膜粒度分布均匀、尺度适宜,且表面存在一定孔隙。暂态电流测试表明:在光强为6.6mW/cm2、极化电位为+0.3V时,随着预吸附时间的延长,瞬时产生的峰值电流逐渐增大;当预吸附时间为300s时,随着煅烧温度的升高,TiO2薄膜电极对H2O分子的催化氧化光电流由24.2μA(450℃)提高到49.0μA(650℃)。     

不锈钢表面防护TiC/a-C∶H纳米复合薄膜的耐腐蚀性能

采用直流反应磁控溅射技术在304不锈钢表面沉积TiC/a-C∶H纳米复合薄膜,并研究了TiC/a-C∶H纳米复合薄膜对不锈钢耐腐蚀性能的影响。通过扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)观察,结果表明薄膜表面光滑且薄膜结构均匀致密。Raman光谱和XRD测试结果表明,薄膜具有纳米晶TiC镶嵌非晶碳基质的典型纳米复合微结构。通过测量薄膜的静态接触角分析薄膜的润湿性,不锈钢表面沉积TiC/a-C∶H纳米复合薄膜后疏水性能明显提高,水接触角高达98°。电化学腐蚀测试结果表明,不锈钢表面沉积TiC/a-C∶H纳米复合薄膜体系在质量分数为3.5%的NaCl溶液中自腐蚀电位约为-0.09V,腐蚀电流密度为2.43×10-8 A·cm-2,与无薄膜防护的裸露不锈钢相比,其耐腐蚀性能得到明显改善。     

染料敏化太阳能电池中CuO/TiO2薄膜制备及应用

采用普通直流电沉积和超声直流电沉积制备Cu∕TiO2纳米管阵列∕Ti基复合薄膜,而后在NaOH溶液中用电氧化的方法将Cu单质氧化成CuO,制备了CuO∕TiO2纳米管阵列∕Ti基复合薄膜。利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对两种复合薄膜电极的形貌和结构进行了表征,详细考察了电镀工艺参数(电流密度)和超声波对复合薄膜形貌的影响。同时通过稳态光电响应技术对复合薄膜电极组成的染料敏华太阳能电池(DSSC)的光电性能进行了研究,结果表明:通过普通直流电沉积在工艺参数(3mA/cm2、5min)处制备的复合薄膜组装的DSSC具有该体系下的最佳光电性能(Jsc=9.00mA/cm2、Voc=0.664V、FF=0.512、η=3.06%);在同等条件下通过超声辅助直流电沉积制备的复合薄膜组装的DSSC的最佳光电性能(Jsc=15.50mA/cm2、Voc=0.688V、FF=0.505、η=5.39%)出现在工艺参数为(6mA/cm2、5min)处。对比可知超声条件下的光电性能较好,且最佳光电性能工艺参数发生了后移。     

水热法制备TiO_2/ZnO纳米花光阳极及其光电性能

采用水热法在TiO_2薄膜上制备ZnO纳米花,通过研究氢氧化钠溶度对ZnO纳米花生长形貌的影响,并调整工艺以优化ZnO纳米花形貌;同时把TiO_2/ZnO复合薄膜光阳极组装成染料敏化太阳能电池,通过测试得出J-V、EIS曲线。结果表明,基于TiO_2/ZnO复合薄膜染料敏化太阳能电池开路电压0.80 V,短路电流4.65mA/cm~2,转化效率2.32%;其性能优于单一的TiO_2染料敏化太阳能电池。