TiO_2与ZnO复合纳米结构电极的光电化学研究  

Photoelectrochemical Studies on TiO_ 2-ZnO Composite Nanostructure Electrodes

作　　者：郝彦忠[1] 卢俊爱[2] 蔡春立[2] 

机构地区：[1]河北科技大学理学院 [2]河北科技大学化学与制药工程学院,石家庄050018

出　　处：《高等学校化学学报》2006年第10期1953-1957,共5页Chemical Journal of Chinese Universities

基　　金：国家自然科学基金(批准号:20203008);河北省自然科学基金(批准号:202351);河北省教育厅博士基金(批准号:110611)资助.

摘　　要：利用尿素加压共沉淀法以Ti(SO4)2与Zn(NO3)2为原料制备了TiO2-ZnO复合纳米粒子,其纳米结构电极的光电化学研究结果表明,反应物摩尔比为3∶1,于530℃煅烧制备的复合纳米结构电极的光电转换效率最高.对吸附染料RuL2(SCN)2∶2TBA的纳米结构TiO2和各种复合纳米粒子的纳米结构电极进行光电研究的结果表明,染料对各纳米结构电极都起到了敏化作用,其中也是由反应物摩尔比为3∶1,于530℃煅烧制备的纳米结构电极的光电转换效率最高.对聚3-甲基噻吩修饰的纳米结构TiO2和摩尔比为3∶1,于530℃煅烧的复合纳米粒子构成的纳米结构电极进行光电性能研究,结果表明,聚3-甲基噻吩与半导体纳米粒子之间存在p-n结,在一定条件下p-n结的存在有利于光生电子/空穴的分离,从而提高了光电转化效率.The nanostructure electrodes were prepared with composite TiO2-ZnO nanoparticles via the method of homogeneous precipitating by using Ti （ SO4 ） 2 and Zn （ NO3 ） 2. The photoelectrochemical performance of the nanostructure electrodes were studied. The experiment results show that the highest IPCE was obtained with the composite TiO2-ZnO nanoparticles prepared at n [ Ti （ SO4 ） 2 ] ： n [ Zn （ NO3 ） 2 ] = 3： 1 and calcining temperature 530℃ . The photoelectrochemical performances of the ITO/TiO2/RuL2 （SCN） 2 ： 2TBA and ITO/TiO2 ＋ ZnO/RuL2 （SCN）2： 2TBA electrodes were investigated. The highest IPCE was also obtained with the composite TiO2-ZnO nanoparticles prepared at n [ Ti （ SO4 ） 2 ] ： n [ Zn （ NO3 ） 2 ] = 3 ： 1 and calcining temperature 530 ℃. ITO/TiO2/Poly（3-methythiophene）（PMeT） and ITO/TiO2 ＋ ZnO/PMeT were also studied. The p-n heterojunction existed in ITO/TiO2/PMeT and ITO/TiO2 ＋ ZnO/PMeT, which favored the separation of electron-hole pairs. The ITO/TiO2 ＋ ZnO/PMeT electrode obviously increased the photo-current conversion efficiency by ten times comparing with that of the ITO/TiO2/PMeT electrode.

关 键 词：光电化学 TiO2+ZnO复合纳米结构电极 聚3-甲基噻吩 

分 类 号：O646[理学—物理化学]