tio,2-过氧多钨酸盐复合膜的制备及其性能研究

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1、Y1404954分类号：UDCo密级：学校代号：10150学号：20052250峡童交通文挚硕士学位论文Ti02．过氧多钨酸盐复合膜的制备及其性能研究PreparationofTi02-PolytungstateCompositeMembraneandCharacterizationofproperties学生姓名：导师及职称：学科门类：专业名称：研究方向：申请学位级别：论文答辩日期：学位授予单位：楼兰兰王炜教授工学环境科学环境光化学硕士2008年6月5日大连交通大学摘要摘要由于目前正面临能源危机，研究和开发光电材料具有很大的潜在价值，Ti02薄膜因其具有较高的光电转换效率成为光电材料的研究热

2、点。单一Ti02薄膜的光电性能不是很理想，过氧多钨酸盐有着独特的结构，虽然它的吸收峰位于紫外光区，但其尾部的谱带可延伸到350---400nm，另外，过氧多钨酸盐与Ti02半导体之间有着很多相似性，通过过氧多钨酸盐粒子的表面改性和它本身特性可以使Ti02薄膜电极具有更好的光吸收性、稳定性及光电性能。本论文采用溶胶一凝胶法在ITO基底上制备了晶粒、尺寸大小分布合适，具有大比表面，良好透光率的Ti02多孔膜电极，然后以此电极为基底，采用电化学沉积法分别制备了Ti02．H3PWl2040复合膜电极和Ti02．H4SiWl2040复合膜电极，并利用扫描电镜，四探针测试仪，分光光度计，万能表对所制备电极

3、的工艺条件和性能进行了研究。通过对电化学沉积法制备的Ti02一H3PWl2040复合膜电极和Ti02-H4SiWl2040复合膜电极结构、形貌和光电性能的分析，总结出制备Ti02．HaPWl2040复合膜电极最佳工艺条件为：5．0x10弓moFL磷钨酸(H3PWl2040)+5．O×10弓mol／L吡咯(PY)+o．5mol／LH2S04的混合溶液中于1．4V恒电压下电沉积60min。制备Ti02．H4SiWl2040复合膜电极的最佳工艺条件为：2．5×10。3mol／L硅钨酸(H3SiWl2040)+5．0X10弓mol／L吡咯(PY)+0．5mol／LH2S04的混合溶液中于1．6V恒电压

4、下电沉积60min。在可见光区，复合膜电极的光吸收显著增强。组装有效面积为1cm2的Ti02．过氧多钨酸盐光电化学电池，在太阳光下检测其光电性能，发现Ti02．H3PWl2040电池的短路电流和开路电压分别达到了1．02I_tA／cm2和0．65mV。可以看出，Ti02．过氧多钨酸盐复合膜电极具有较好的光电性能，可以作为太阳能电池的电极材料。关键词：溶胶．凝胶法；电化学沉积；Ti02薄膜电极；Ti02-H3Pwl2040复合膜电极；Ti02-H4SiWlz040复合膜电极大连交通大学工学硕士学位论文AbstractOwingtothecrisisofenergysources，theresea

5、rchanddevelopmentofphotoelectricmaterialshasgreatpotentialapplication，Ti02thinfilmbecometheresearchhotspotsforitshigherphotoelectricconversionefficiency．ThephotoelectricperformanceofsingleTi02thinfilmisnotsatisfied．Polytungstatehastheuniquestructure，althoughitsabsorptionpeal【locatedintheultravioletr

6、egion，butitsrearpartbandmayextendto350,-400nm．Moreover，therearemanycomparabilitiesbetweenPolytungstateandTi02semiconductor．ThePolytungstateparticle’SsurfacemodificationanditsowncharacteristicswouldmakeTi02thinfilmelectrodehavethebetterlightabsorptivequality，stabilityandphotoelectricperformance．TheTi

7、02porousthinfilmelectrodewhichhasappropriatecrystalandsize，highspecificsurfaceareaandgoodtransmittanceWaspreparedonITOsubstratebySol-Gelinthispaper．AndthenTi02-H3PWl2040compositemembraneelectrodeandTi