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TiO2和SnO2这两种纳米半导体光电材料,已经被广泛应用于光电化学太阳能电池、光电化学检测、光电器件、气敏器件等多个领域。本学位论文中,我们研究了纳米YiO2和SnO2/CdS薄膜的制备、表征及其光电化学性能与应用。主要包括:
(1)采用气/液界面自组装法获得纳米TiO2薄层,并逐层转移至导电玻璃基底,得到平整、致密的多孔TiO2薄膜;以该组装薄膜作为光阳极,构建染料敏化太阳能电池(DSSC)、光电化学池以及光检测装置,研究了其光电性能,考察了捞膜层数对光电性能的影响,并与涂膜法制备的纳米TiO2薄膜进行了对比,给出了合理解释。
(2)先在导电玻璃上热分解SnSO4得到SnO2薄膜,然后通过连续离子吸附反应(SILAR)法修饰上CdS纳米粒子,制备出SnO2/CdS薄膜,用扫描电镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)表征了SnO2/CdS的形貌和组成;研究了其光电特性,考察了SnSO4的用量和SILAR次数对光电性能的影响,与单种SnO2薄膜的光电性能进行了对比,并给出了合理解释;将SnO2/CdS复合膜作为光阳极,构建光电化学Cu2+传感器,考察了传感器的测试条件、传感器的性能以及阳离子的干扰情形等,并成功应用于生活饮用水中的Cu2+的实际检测。
(3)先在导电玻璃上电沉积得到氧化锡薄膜,再在空气气氛中热处理,然后采用SILAR法修饰CdS纳米粒子,制备出SnO2/CdS复合薄膜,用扫描电镜(SEM)和能量色散X射线光谱(EDX)表征了SnO2/CdS的形貌和组成;研究了其光电特性,考察了沉积电势、沉积时间和SILAR次数对光电性能的影响;就其光电化学性能和光伏效应等方面与单种SnO2薄膜的进行了对比和讨论。