納米二氧化錫基異質結薄膜及其光電化學性能.pdf

1、二氧化錫是一種重要的功能材料，在傳感器、太陽能電池等方面有著重要的應用前景。納米二氧化錫溶膠除了保留二氧化錫粒徑小、氣敏性能優異、電子遷移率高等優異性能等優點外，還具備了塊體材料無法比擬的多界面特性及易復合性，對于納米器件的構筑具備更加廣泛的應用價值。
　　制備二氧化錫溶膠的方法主要有微乳液法、溶膠-凝膠法、水熱法。本論文以濕化學法得到的水合二氧化錫為原料，通過沉淀-解膠法制備優異的分散性和穩定性的二氧化錫水溶膠。水溶膠不含表面活

2、性劑， pH值接近中性，適合在多種基材上制備SnO2基薄膜。論文的主要工作有：
　?。?）將干燥后的溶膠經煅燒處理獲得二氧化錫納米粉體，通過制作氣敏漿料、涂覆、燒結、焊接、陳化等步驟制備出二氧化錫納米薄膜型氣敏元件。其對甲醛、乙醇、甲醇、氨氣等氣體表現出了較高的靈敏性并且具有優于商業粉體二氧化錫氣敏元件的靈敏度和選擇性。
　?。?）通過“自下而上”的方法，將二氧化錫水溶膠作為基元，與二氧化鈦水溶膠交替自組裝法制備了全納米Sn

3、O2/TiO2異質結薄膜。制備過程無需聚電解質，且薄膜厚度均勻可控。兩種半導體納米顆粒所形成的異質結有效避免光生載流子的復合，提高光電效率。其光電流比相同厚度的TiO2薄膜提高了2倍左右，層數為15層的薄膜電極表現出了最佳的光電催化活性。以葡萄糖等為模擬污染物，將其作為傳感器用于COD的檢測，最終獲得的COD檢測范圍為0–120 mg·L–1，最低檢測限為1.0 mg·L–1。
　?。?）用還原法制備晶粒尺寸為5 nm的金溶膠，將

4、Au納米顆粒以靜電吸附的方法均勻地沉積SnO2/TiO2異質結薄膜上，并且將其應用于染料敏化太陽能電池（Dye-sensitized solar cells，DSSCs）的阻擋層。含6層的Au-SnO2/TiO2復合薄膜阻擋層的DSSC的光電轉換效率最終效率達到了7.12％，較常用的 TiCl4稀溶液處理的改性工藝（6.06%）相比表現出了更好的改性效果。因此，層層自組法制備的異質結薄膜可有效代替傳統的TiCl4處理工藝，有較好的應用前