基于二氧化鈦納米管陣列的光電傳感器的制備及其性能研究.pdf

1、光電化學(xué)傳感器具有響應(yīng)迅速、靈敏度高、成本低廉的特點,在生命科學(xué)、醫(yī)藥、環(huán)境污染物監(jiān)測、食品安全等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。TiO2納米管陣列由于其良好的光響應(yīng)、優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性、良好的生物相容性以及一維的電子傳輸結(jié)構(gòu),成為光電化學(xué)傳感器研究的熱點。本文制備了TiO2納米管陣列,并對其改性,實現(xiàn)了其對重金屬離子和有機污染物的檢測。主要內(nèi)容如下:
　　(1)通過陽極氧化法制備不同形貌的TiO2納米管陣列,通過在空氣中不同溫度的熱處理,得到

2、結(jié)晶的納米管陣列,研究了TiO2納米管陣列在紫外光下對K2Cr2O7的光電流響應(yīng)。結(jié)果表明450 oC空氣退火3 h的TiO2對K2Cr2O7表現(xiàn)出最大的響應(yīng)電流,其線性范圍為0.5μM到72.5μM,最低檢測限為0.06μM,靈敏度為1.046μA/(μM·cm2)。與傳統(tǒng)紫外可見分光光度計法檢測K2Cr2O7相比,TiO2納米管陣列光電化學(xué)傳感的結(jié)果相一致,并且前者與后者的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)僅為0.26％。
　　(2)對T

3、iO2納米管進行N摻雜,改善其可見光下的光電化學(xué)活性,研究不同N摻雜量對N-TiO2的形貌和光電化學(xué)性能的影響。結(jié)果表明500 oC下 NH3退火3h得到的N-TiO2樣品具有最優(yōu)的可見光光電化學(xué)傳感性能,其對對苯二酚檢測的線性范圍為0.5μM到112.5μM,最低檢測限為0.09μM,靈敏度為0.154μA/(μM·cm2)。其光電化學(xué)傳感的結(jié)果與傳統(tǒng)分光光度計法的結(jié)果相一致,兩者的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)僅為1.1%。
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