goback
月期刊咨询网
当前位置:首页>>光电技术论文>>正文

光电论文范文TiO2纳米管阵列的制备及光电性能研究


所属栏目:光电技术论文
发布时间:2013-12-14 16:54:34  更新时间:2013-12-14 16:02:34

已签订领域:化学工程/制药,医学题目:**作为抗癌剂***催化剂**取代苯丙***SCI四区 直击了解更多选题

已签订领域:环境科学-公共卫生题目:用**电***生物传感器**癌症**SCI二区 直击了解更多选题

已签订领域:环境科学-公共卫生题目:**氧化石墨烯纳米***材料的生物传感器***结肠癌生物**癌胚****SCI二区 直击了解更多选题

已签订领域:环境科学-公共卫生题目:聚合物纳米***a-硫辛酸***在神经炎症***应用***临床分析SCI二区 直击了解更多选题

已签订领域:计算机视觉/遥感/智能驾驶/汽车题目:**深度学习***高分辨率遥感***车辆检***SCI三区 直击了解更多选题

已签订领域:企业管理题目:社会交流***领导***倾向***方向SSCI,SCI三区,二区 直击了解更多选题

已签订领域:企业管理题目:**中小企业社交媒体****可持续绩效***因素探析SSCI,SCI三区,二区 直击了解更多选题

已签订领域:环境科学,公共卫生题目:利用硫氨酸***石墨烯纳米***电化学***传感器实现癌胚抗原***SCI二区 直击了解更多选题

已签订领域:环境科学,公共卫生题目:基于抗***纳米复合***高性能***早起癌症诊断***SCI二区 直击了解更多选题

已签订领域:经济,能源题目:***政治冲突****绿色金融、金融**、气***化***SCI四区 直击了解更多选题

已签订领域:经济,能源题目:冲***中能源不安全对***和环境***SCI四区 直击了解更多选题

已签订领域:教育题目:大学生***社交媒体***成绩影响***SSCI三区 直击了解更多选题

已签订领域:教育题目:巴基斯坦***学习实施的***的**SSCI二区 直击了解更多选题

已签订领域:教育题目:大学生对****下网络教学**思***SSCI二区 直击了解更多选题

已签订领域:教育题目:**教师和学生对影响***医疗**效果的****看法SSCI三区 直击了解更多选题

已签订领域:计量经济学题目:**货币、黄金、**和美国***的波动***相互依赖性:**数据的分析SSCI一区 直击了解更多选题

已签订领域:计量经济学题目:东南亚***内**趋同***中等收入**:新**的***SSCI二区 直击了解更多选题

已签订领域:建筑,历史题目:历史景点在***旅游发***中的***影响**(**研究:**历史***)SSCI,SCI一区 直击了解更多选题

已签订领域:领导力,管理题目:量化**领导对角色绩效***响:**冲突与工作自主性***作用SCI二区 直击了解更多选题

已签订领域:信息技术,教育题目:数字***环境对学生学习成绩***:游戏**和***现实在教育***作用SSCI四区 直击了解更多选题

已签订领域:信息技术,教育题目:信息技术***续决策之间的***:创新***识的**作用SSCI二区 直击了解更多选题

已签订领域:信息技术,教育题目:课程**对大学生***发展的影响:学习习惯和***的***作用SSCI一区 直击了解更多选题

已签订领域:信息技术,教育题目:信息技术***与可持续决策**:高等***学生认知***作用SSCI二区 直击了解更多选题

已签订领域:计算机,英语教学题目:英语****学**与人工智能****学习SCI三区 直击了解更多选题

已签订领域:计算机,音乐题目:评价**和音乐**对学生成绩***的影响SCI三区 直击了解更多选题

已签订领域:人体工程,心理学题目:基于预先处理模型***模式人体工程学***女生肌肉骨骼***预防行为*** 直击了解更多选题

已签订领域:人体工程,心理学题目:制定一个***人体工程学**,以识别、优先考虑***职业压力源的*** 直击了解更多选题

已签订领域:人体工程,心理学题目:多重工作**压力和工作***:***工效学方法的混合方法*** 直击了解更多选题

已签订领域:数学,经济题目:数学模型***结构调整和经济转型****研究 直击了解更多选题

已签订领域:数学,经济题目:***时间**数学模型在***媒体营销**中的应用*** 直击了解更多选题

已签订领域:数学,经济题目:***时间**模型在***物流运**能力***研究 直击了解更多选题

已签订领域:数学,经济题目:碳****经济的数学模型****研究 直击了解更多选题

已签订领域:农村经济题目:农****社区**发展***分**SCI四区 直击了解更多选题

已签订领域:农村经济题目:创业***对乡村****发展的****SCI四区 直击了解更多选题

已签订领域:农村经济题目:农村创业****的空间*****究SCI四区 直击了解更多选题

已签订领域:医学,电化学题目:纳米颗粒*****及其在癌症****和重金属*****检测中的应用SCI三区 直击了解更多选题

已签订领域:医学,电化学题目:基于*****前列腺癌药物氟****检测方法的*****腺癌治疗SCI二区 直击了解更多选题

已签订领域:医学,电化学题目:气海***********金纳米颗粒的新型****************粘土及其对胃癌********************抗癌SCI二区 直击了解更多选题

已签订领域:医学,电化学题目:基于抗***********GCE纳米***********材料的高性能*******************早期癌症SCI二区 直击了解更多选题

已签订领域:医学,电化学题目:用******电化学生物传感器*****癌症***************SCI二区 直击了解更多选题

已签订领域:医学,电化学题目:基于*****石墨烯纳米****材料的生物传感******用于测定结肠*****生物*****SCI二区 直击了解更多选题

已签订领域:医学,电化学题目:聚合***纳米复合电极*****疏辛酸电化学检测*********SCI二区 直击了解更多选题

已签订领域:医学,电化学题目:利用****酸/**糖**石墨烯纳米复合修饰的电化学*****SCI二区 直击了解更多选题

已签订领域:环境能源,绿色投资题目:环境能源、绿色投资、城市化和环境类方向SCI三区 直击了解更多选题

已签订领域:计算机,英语教学题目:英语教学**人工智能***习SCI 直击了解更多选题

已签订领域:计算机,音乐题目:评价**和音乐形式*学生***影响SCI三区 直击了解更多选题

已签订领域:经济,绿色投资题目:***能源效率***化之间的***SCI三区 直击了解更多选题

已签订领域:经济政策题目:***阐明**印度经济***的关系SCI三区 直击了解更多选题

已签订领域:经济,金融题目:***国家的能源***重***SCI 直击了解更多选题

已签订领域:经济,金融投资题目:***融新之间***直接投资***SCI三区 直击了解更多选题

已签订领域:经济,数学,统计学,管理学题目:非***想重限制下***袭评价***SSCI四区 直击了解更多选题

已签订领域:经济,数字,管理学题目:基干***生产系统***SSCI四区 直击了解更多选题

已签订领域:农业,土壤科学题目:不同***有机覆盖***养分循环SSCI 直击了解更多选题

已签订领域:电力与能源系统,管理题目:pv***氢定价的***随***型稀SSCI,SCI二区 直击了解更多选题

已签订领域:建筑规划,计算机题目:使用***因子分析法***可持续***SCI三区 直击了解更多选题

已签订领域:工程技术,纺织工程,材料科学题目:甘***淀粉酶的提取***退浆中的应用SCI四区 直击了解更多选题

已签订领域:渔业,鱼类生理学题目:饲料***镉毒性的交互***生长***病理学***SCI二区 直击了解更多选题

已签订领域:渔业,鱼类生理学题目:****鱼水源***起的生******SCI三区 直击了解更多选题

已签订领域:金融,环境经济题目:*****预算在能效、绿色***的作用SCI 直击了解更多选题

已签订领域:应用数学/计算物理题目:***非线性库***自相位调制***SCI三区 直击了解更多选题

已签订领域:计算机,医学检测题目:***COVID-19***力***算法***决策SCI三区 直击了解更多选题

已签订领域:计算机,物联网,智慧城市题目:基于***物联网****算法SCI三区 直击了解更多选题

  高有序的TiO2纳米管阵列薄膜是近年来纳米材料研究的热点之一。这种材料与粉体纳米TiO2薄膜相比具有更大的表面积和更强的吸附能力;同时,由于TiO2纳米管结构所具有的有序阵列结构形式,可以提高光生电荷的传输寿命并降低其复合几率。
  摘要:用阳极氧化法制备出高度致密、有序的TiO2纳米管阵列。利用SEM和XRD表征分析纳米管阵列的形貌和结构,并通过电化学瞬时光电流对TiO2纳米管阵列的光电化学特性进行了研究。实验结果表明:经过500℃退火后的TiO2为掺杂有金红石相的锐钛矿的混晶结构。随着退火温度升高到600℃,金红石型的晶相比例增加。光电测试结果表明:随着退火温度升高,瞬时光电流减小,同时阳极氧化时间影响TiO2纳米管阵列光电极的光电性能。

  关键词:阳极氧化,纳米管,光电流

  0引言

  这种材料可以用于高灵敏度传感器、降解有机物、光解水制氢气、染料敏化太阳能电池等方面[1-3]此外,纳米管阵列薄膜可形成排列整齐的有序的双通孔结构,因此还可以应用于微流体控制、分子过滤、药物输送及生物组织工程等高技术领域。

  2001年,Grimes等首次报道了以Ti为基体,利用电化学阳极氧化法在HF电解液中制备出均匀有序的TiO2纳米管阵列,掀起了对TiO2纳米管阵列的研究热潮。但在TiO2纳米管阵列的性能、形成机理及应用等方面尚需开展深入的研究。本实验采用阳极氧化法以氟化铵的乙二醇溶液为电解液,在钛片上制备了一层垂直导向、排列规则的高有序TiO2纳米管阵列,利用扫描电子显微镜和X射线衍射仪对TiO2纳米管阵列的形貌和结构进行了表征,并通过瞬态光电流谱详细分析了此阵列电极的光电化学特性。

  1实验部分

  1.1TiO2纳米管制备实验选用工业高纯钛片(厚度0.5mm,纯度99.5%),裁成2cm×4cm。室温下,在0.3%氟化铵+2%体积水的乙二醇电解质中,以处理过的钛片为阳极,不锈钢片为阴极,在60V直流稳压稳流电源下进行氧化。阳极氧化时间分别为2h、4h、6h、8h、12h。样品干燥后置入马弗炉,以20℃/min升至500度,煅烧2h,自然冷却至室温,即得到Ti基TiO2纳米管阵列电极。

  1.2TiO2纳米管的表征和测试TiO2纳米管阵列的表面形貌、晶型和结构分别采用日本HitachiS-3000N型扫描电子显微镜观察和D2PHASER型X射线衍射仪表征。光电化学性能测试是在带石英窗口的三电极体系中进行,TiO2纳米管阵列电极作为工作电极,辅助电极为Pt电极,饱和甘汞电极(SCE)作为参比电极,文中所述电位均相对于此参比电极,0.5mol·L-1Na2SO4为支持电解质。采用德国Kronach公司的ZahnerZennium型电化学工作站测试,测试温度均为室温,外照光源采用10W紫外光灯,光源与电极的距离保持5cm不变,TiO2纳米管阵列电极面积为1cm2。

  2结果与讨论

  2.1TiO2纳米管的SEM结果图1为TiO2纳米管阵列的表面和侧面的扫描电镜SEM照片。从图中可知,在Ti片表面上均匀生长一层多孔的管装结阵列构氧化膜,且孔与孔相连,彼此独立,管内径长约为100nm,管壁约为10nm。阳极氧化方法形成的纳米管膜层可分为3层,顶层是纳米管层,中间是TiO2阻挡层,底层是Ti基底层,实验结果表明:阳极氧化时间是TiO2纳米管形成过程中的重要因素,但阳极氧化一段时间后纳米管的形貌和尺寸不再随阳极氧化的时间变化而变化。

  2.2TiO2纳米管的X射线衍射(XRD)分析图2为TiO2纳米管阵列未退火和经过不同温度退火处理后的XRD谱图,通过XRD图可知,未经退火处理的TiO2纳米管阵列只呈现Ti的特征峰,无明显的晶态散射特征。500℃退火温度后,TiO2纳米管开始出现锐钛矿相和金红石相的散射特征峰,说明在500℃温度处理后TiO2纳米管晶型结构开始由无定形转化为锐钛矿相和金红石相的混晶结构,同时说明500℃退火温度下TiO2纳米管中少部分锐钛矿型转变为金红石相;经600℃退火温度后,TiO2纳米管阵列中更多金红石特征衍射峰,这说明随着退火温度升高,纳米管阵列中部分锐钛矿型结构已经转变为金红石型,并且各衍射峰变得越加明锐,说明其结晶更加完整。2.3TiO2纳米管的光电化学性能在光照下,半导体电极产生的光生电子-空穴对迅速分离,扩散至电极/溶液的界面。瞬态光电流时间谱是公认的研究半导体电极/溶液界面光生电荷转移特性的有效手段。图3、图4分别为500℃、600℃退火温度,对应不同阳极氧化时间制备的TiO2纳米管阵列电极在0.5mol/LNa2SO4溶液中测得的瞬态光电流时间谱。由图3可知,500℃退火温度处理不同的阳极氧化时间制备的TiO2纳米管阵列电极,光照瞬时均产生阳极光电流,60s左右待到稳态,2h阳极氧化的TiO2纳米管阵列电极光电流最大,4h阳极氧化的样品光电流最小,随着反应时间增加,6h和8h阳极氧化处理的样品光电流趋于一致,并且光电流并不随阳极氧化时间呈一定对应关系。而图4,600℃退火温度处理样品,光照瞬时也均产生阳极光电流,70s左右待到稳态,2h阳极氧化的TiO2纳米管阵列电极光电流最大,而8h阳极氧化的样品光电流最小,除了8h阳极氧化的样品,其他光电流随着TiO2纳米管阵列的阳极氧化时间增大而减小。

  通过图3、图4比较可以得到,同种退火温度下,2h氧化时间的TiO2纳米管对光电流的传输时最好的,可能由于2h阳极氧化时间的TiO2纳米管的长度最短,有利于光电流的传输。相同氧化时间下,500℃退火温度的TiO2纳米管阵列电极比对600℃退火温度的样品对光电流值更大。原因可能由于因为500℃退火温度下烧结的TiO2纳米管阵列的晶型大部分为锐钛矿相,经过600℃热处理后,锐钛矿型结构开始转变为金红石型结构,其所占比例比较少,TiO2纳米管锐钛矿相结构已经大量转变为金红石相结构了。由于锐钛矿相的TiO2纳米管具有更好的电子传输特性,较金红石相TiO2具有高效地促进光生电子与空穴分离的特性,可使光电极的费米能级下降,增大了电子注入的驱动力,进而导致光生载流子复合几率的降低,光电化学性能得到提高。

  3结论

  采用阳极氧化法在钛片上制备了垂直导向、排列规则的TiO2纳米管阵列电极,管内径约为100nm,管壁厚约为10nm。经500℃退火温度处理后,TiO2纳米管阵列转变为锐钛矿型与金红石型的混晶结构,随着退火温度升高到600℃,金红石型的晶相比例增加。TiO2纳米管阵列电极所表现出的光电化学特性与电极的阳极氧化时间有关,并且受到TiO2纳米管晶型结构的影响。

  参考文献:

  [1]MorGK,CarvalhoMA.etal..J.Mater.Res.,2004,19(2):628-634.

  [2]FujishimaA,HondaK.Nature,1972,238:37-41.



月期刊平台服务过的文章录用时间为1-3个月,依据20年经验,经月期刊专家预审通过后的文章,投稿通过率100%以上!
  • 高中/初中/小学正高级教师职称评审的教研科研条件

    2025-04-26
    在教育学领域,评正高级职称还是有一定要求的,如学历资质、育人工作条件、课程建设与教学指导条件和教研科研条件等。今天在这里为大家介绍一下某省 高中/初中/小学正高级教师职称评审的教研科研条件 ,供大家参考,具体以评审单位文件要求为准。 一、高中正高级教师职
  • 新闻爱好者是c刊吗?含金量较高

    2025-04-25
    是C刊。《新闻爱好者》已先后入选全国新闻核心期刊、南大CSSCI扩展版来源期刊、中国人文社会科学期刊AMI综合评价扩展期刊和武大RCCSE中国核心学术期刊等国内四大核心期刊系列。 该期刊的学术价值和含金量在相关领域的认可度是非常高的,具体期刊详情如下: 主要栏目 本
  • 机器人领域sci一二三四区期刊,业内认可度超高!

    2025-04-24
    在这个快速发展的网络时代,机器人方向的研究,给人们的生活和工作带来一定的便捷性,特别是一些高科技领域。为了能够帮相关研究领域人员选择合适的sci期刊,今天在这里为大家推荐35本机器人领域sci一二三四区期刊,供大家参考: 1、 ADVANCED ROBOTICS 2、 Annual Rev
  • 北大核心+CSCD期刊推荐:《实验力学),版面费低,审稿快

    2025-04-24
    《实验力学》(Journal of Experimental Mechanics)是一个专注于实验方法、技术及其在材料科学、结构工程和机械工程等领域应用的学术期刊。被北大核心和CSCD收录,而且版面费低,审稿也快,是一本不错的国内核心期刊,具体期刊详情如下: 1、基本信 复合影响因子:1.0
  • 评高级职称要发表sci论文吗?详解各省份评高级职称答案

    2025-04-23
    不同省份、区域、学科和评审单位要求是一样的,特别是评高级职称。那么, 评高级职称要发表sci论文吗 ? 答案并不唯一,一些单位要求发表sci论文,一些单位要求发表国内核心期刊,参评人还要根据单位评审文件要求发表高级职称论文。 一、河南省药学类(非医疗机构):
  • 最新 | 《国际中文教育核心期刊目录》发布,20种期刊入选(附名单及投稿方式)

    2025-04-25
    2025 年 4 月 22 日,世界汉语教学学会在教育部中外语言交流合作中心发布了《国际中文教育核心期刊目录》。这是国际中文教育领域首个专业性评价,旨在引领学术研究聚焦现实需求和理论前沿,推动学术体系建设与实践创新,助力构建国际中文教育知识体系。以下是对该目录
  • 最新!2025年宇航领域进展发布

    2025-04-25
    2025年宇航领域科学问题和技术难题重要研究进展已于2025年4月24日在中国航天大会主论坛上正式发布。此次发布活动是由中国宇航学会和中国航天大会学术委员会委托中国科学院院士、中国航天科技集团有限公司研究员王巍进行的。 重要研究进展概述 中国宇航学会组织航天领域
  • 西北工业大学!计算机学院博士生在《Nature Communications》期刊发表论文

    2025-04-23
    近日,计算机学院科学智能(AIforScience)交叉研究中心研究成果Identifying potential risk genes for clear cell renal cell carcinoma with deep reinforcement learning发表于《 Nature Communications 》期刊。西北工业大学博士生鹿大智、天津大学副教授郑岩和四
  • 南方科技大学/浙江大学!在国际顶尖学术期刊《Science》发表论文

    2025-04-21
    2025 年 4 月 17日,南方科技大学刘心元教授团队联合浙江大学洪鑫教授团队(深圳格拉布斯研究院-光明高等研究院研究副教授张宇峰、博士后王彪、硕士研究生陈铮及博士后刘吉人为论文共同第一作者),在国际顶尖学术期刊《Science》上发表了题为:Asymmetric amination o
  • 厉害!全球发布:哈工大打造机器人领域顶级国际期刊《智能机器人(英文)》(SmartBot)

    2025-04-19
    4月14日消息,据哈尔滨工业大学官微发文,哈尔滨工业大学与Wiley出版集团联合推出的国际学术期刊《智能机器人(英文)》(SmartBot)首期创刊号于2025年3月正式面向全球发布。 期刊核心亮点: 1.国际编委团队:期刊汇聚了来自20个国家和地区的49位国际编委,其中包括26
回到顶部