TiO2@BiOX和MnO2納米陣列的制備及性能研究.pdf

1、大量傳統(tǒng)能源的使用和消耗，造成了嚴(yán)重的能源危機和環(huán)境問題。目前，解決辦法是開發(fā)綠色廉價的太陽能等清潔能源，太陽能電池能對太陽能進行利用和轉(zhuǎn)化。對轉(zhuǎn)化的太陽能進行存儲，則需要超級電容器這類新型高效能源存儲器件。為了提高材料在能源利用和存儲方面的性能，可以利用各種方法直接在導(dǎo)電基底上生長具有穩(wěn)定形貌結(jié)構(gòu)的納米有序陣列，不僅具有了納米有序陣列大比表面積的特點，而且擁有幾何上的特性，比如一維納米線陣列結(jié)構(gòu)可以促進電子的定向傳遞，納米線間的間隔可

2、以促進離子的嵌入和擴散，因此來提高性能。
　　本文主要研究了通過水熱法直接在導(dǎo)電基底FTO和Ti片上分別生長出有序的納米結(jié)構(gòu)TiO2和MnO2，其中TiO2為一維納米線狀薄膜，而MnO2為二維片狀結(jié)構(gòu)薄膜。作為對太陽能電池的研究，首先實驗了反應(yīng)時間、反應(yīng)物濃度對TiO2納米線陣列形貌的影響，然后對其原子層沉積ZnO過渡層后，包覆BiOX（X=Br，I）薄膜來提高其光電性能。并通過SEM、XRD、TEM、EDAX、Uv-Vis等表征

3、手段對其形貌結(jié)構(gòu)、物相、元素組成和性能進行了表征和分析。作為對儲能裝置超級電容器的研究，對MnO2納米片結(jié)構(gòu)進行碳修飾來提高其電容性能。
　　主要實驗研究結(jié)果如下：
　　（1）通過簡單的水熱法在FTO上制備TiO2薄膜陣列，從SEM和TEM分析中可以得出生長的為金紅石型的納米線結(jié)構(gòu)。并研究了納米線生長的影響因素，進而得到了適合生長的條件范圍。利用原子層沉積法在一維TiO2納米線結(jié)構(gòu)上沉積一層ZnO過渡層，包覆生長BiOX后的