二氧化钛纳米管阵列制备及其在染料敏化太阳能电池中的应用
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纳米TiO2的应用与制备的研究进展李俊(中南大学化学化工学院应化0903班)摘要本文主要介绍了纳米TiO2的制备方法的现阶段进展,从物理法,化学法,新型合成方法三方面介绍了国内外的研究进展,同时综述了纳米TiO2在传感器材料,催化剂载体,光催化剂、太阳能电池原料和紫外线添加剂等方面的应用。
关键词纳米粉体 TiO2化学法应用综述1.前言纳米技术是当今世界的研究前沿。
纳米级的TiO2因其化学性高、分散性好、吸收紫外线能力强等,广泛用于化工、涂料、塑料、橡胶、纤维、造纸、油墨、搪瓷、电子等行业。
对其研究比较深的主要有传感器材料、催化剂载体、光催化剂、处理水和空气中的污染物、杀菌、太阳能电池原料以及通过贵金属沉积、离子掺杂、染料敏化、半导体复合等方法来改变其光学性质这几方面。
TiO2俗称钛白粉,无毒、无味、无刺激性、热稳定性好。
其晶相结构有四种:金红石(Rutile)、锐钛矿(Anatase)、板钛矿(Brookite)和无定形,其中以金红石型和锐钛矿型TiO2应用最为广泛[1]。
这两种晶型的TiO2硬度、密度、折光指数、光催化活性等都有所不同、两种晶型的相对含量对产品性能有较大的影响。
本文主要介绍纳米TiO2的制备和其应用的研究进展。
2.纳米TiO2的应用研究2.1 传感器材料TiO2作为敏感材料,制成传感器可检测H2、CO等可燃性气体和氧气。
特别是用作汽车尾气传感器,通过测定汽车尾气的氧含量,可以控制汽车发动机的效率。
目前研制的电阻型TiO2半导体氧传感器,以其体积小、结构简单、价格便宜而受到人们的关注[2]。
中南大学的李赛[3]将尿素酶(urease)固载于不同粒径(5nm,25nm,2.4 p m)的TiO2膜上,在350℃,pH为7的条件下采用电位法研究吸附在纳米多孔Ti02上的尿素酶的活性变化。
在钛丝基体上沉积一层纳米TiO2多孔膜,然后直接将尿素酶吸附在Ti02膜上。
基于Ti02膜的pH响应,发展了一种廉价的、易于微型化的pH敏尿素酶传感器。