TiO_2纳米孔薄膜负载meso-四(4-甲氧基苯基)卟啉的正交优化

先采用阳极氧化法,以两步施加电压的方式在钛片表面制备了具有纳米孔结构的TiO_2薄膜。然后采用周期换向脉冲电沉积法将光敏剂meso-四(4-甲氧基苯基)卟啉(TPMP)负载到TiO_2纳米孔薄膜上。通过电化学阻抗谱和有无光照下的开路电位-时间曲线测试来分析TPMP负载的薄膜的光电性能。以电化学反应电阻Rr和有无光照下的开路电位变化量Δφoc为指标,利用正交试验研究了溶液温度、平均电流、负载总时间、正/反向占空比和正/反向脉冲时间对TPMP负载的TiO_2薄膜光电性能的影响。结果表明,影响占主导的因素为溶液温度、正向占空比和平均电流,其次为负载总时间、反向脉冲工作时间和反向占空比,影响最小的是正向脉冲工作时间。最佳的负载工艺参数为:溶液温度45℃,平均电流60 mA,正向占空比20%,反向占空比50%,正向脉冲工作时间80 ms,反向脉冲工作时间5 ms,负载总时间40 min。该条件下所得TPMP负载的TiO_2纳米孔薄膜在有无光照下的开路电位变化量最大,有光照下的电化学反应电阻最小。