【摘 要】
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本论文采用溶胶凝胶法,以阳极氧化铝（AAO）模板为载体,制备TiO2纳米管阵列电极。通过在所得TiO2纳米管内电沉积Cu2O,制得Cu2O/TiO2纳米复合半导体电极。另外,使用电化学沉积法在
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本论文采用溶胶凝胶法,以阳极氧化铝（AAO）模板为载体,制备TiO2纳米管阵列电极。通过在所得TiO2纳米管内电沉积Cu2O,制得Cu2O/TiO2纳米复合半导体电极。另外,使用电化学沉积法在ITO表面制备Cu2O薄膜,并通过溶胶凝胶法获得ZnO薄膜,制得Cu2O/ZnO纳米薄膜复合半导体电极。采用SEM、TEM、XRD等测试技术对所得电极进行表征,并对电极的光电特性进行了测试。采用溶胶凝胶法,以AAO模板为载体,在真空抽滤的条件下,制成AAO/TiO2纳米管阵列电极,用NaOH将AAO模板溶解,SEM下可观察到排列整齐、直径均一的TiO2纳米管阵列。使用三电极体系,在所得TiO2纳米管内部电化学沉积Cu2O纳米线,TEM下可清晰地观察到TiO2纳米管将Cu2O纳米线包覆,TiO2管壁随着钛酸丁酯溶胶浓度的增大而逐渐增厚。光电性能测试结果表明,钛酸丁酯含量为30%的条件下制备的Cu2O/TiO2纳米复合电极光照开路电位差最小,光照交流阻抗谱图表明,其界面电荷转移电阻最小。采用溶胶凝胶法制备出ZnO薄膜,ZnO为六角纤锌矿结构,经过400℃热处理后的ZnO薄膜光照开路电位性能最佳,拉膜5层时ZnO薄膜的光照开路电位性能最好。通过将Cu2O薄膜和ZnO薄膜复合得到Cu2O/ZnO复合电极,光电测试结果表明,ZnO薄膜的厚度对Cu2O/ZnO复合电极的光电性能影响较大,当ZnO厚度较薄时,复合半导体主要显现出n型半导体的特性,当ZnO厚度增大时,复合半导体的p型特征较明显。与在紫外光照射下相比,可见光下Cu2O/ZnO复合电极的界面电荷转移电阻更小。
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