2。2。4实验表征及测试 12

2。3结果与讨论 12

2。3。1二氧化钛多孔微球结构的性能 12

2。4结论。 16

参考文献 16

第一章 绪论

早在20世纪初，二氧化钛在牙膏、软膏添加剂、染料、防晒剂等工业领域被开始应用。1927年，Honda和Fjishima发现了在紫外光的辐照下二氧化钛能够将水分解。从此，对二氧化钛的研究进入了蓬勃发展的时代。在这样的背景下，二氧化钛多孔材料在广泛的领域中展现出了良好的应用前景，同时在包括太阳能电池、光致超亲水、电致变色器件和光催化等领域，对二氧化钛研究也获得了很多令人欣喜的成果。相关研究表明，二氧化钛多孔材料的性能不但与自身的性质相关联，而且与其微相结构的调节与控制密切关联。所以，在原先二氧化钛材料制备的基础上，建立二氧化钛材料在微观结构和宏观性能之间的相关性，对于科学研究和实际应用都是很重要，并且是十分迫切的。论文网

1。1二氧化钛材料概述

二氧化钛为一种多晶型化合物，以其独特的物理性能和化学性能受到了广大物理学家及材料学家的青睐。二氧化钛的化学惰性及光稳定性使其应用十分广泛。在催化剂、防晒剂、

干燥剂等方面拥有了广阔的发展前景。近年来，结构独特，性能优异，使用范围广的二氧化钛材料被开发出更多的新性能。二氧化钛材料其性质也十分的独特且具有研究价值。主要在光催化及电化学方面有较大的研究及发展。

1。1。1二氧化钛光催化性能

二氧化钛属于间接半导体，它在紫外光区的响应促进了其在光催化领域的研究。作为光催化剂的二氧化钛作为绿色环保材料在空气净化、废水处理、抗菌、除污防雾，自洁净等方面有着诱人的应用前景。二氧化钛的光催化降解机理主要为：当二氧化钛吸收了大于其禁带宽度的光后，价带电子会被激发至导带，形成电子和空穴对。这些电荷载体迁移到二氧化钛的表面并与表面吸附的有机物反应，最终降解这些有机物。

现如今对二氧化钛光催化剂的研究主要经历了纯的二氧化钛光催化剂，过渡金属掺杂二氧化钛光催化剂以及C、N、S等非金属掺杂二氧化钛光催化剂三个阶段。用二氧化钛降解化学污染物任然还有很大的发展空间。

1。1。2二氧化钛的电学性质

二氧化钛还可以用于太阳能电池，是染料敏化太阳能电池[1-2]以及量子点敏化太阳能电池[3-4]的主要组成部分。二氧化钛膜是太阳能电池的基底，能够帮助从激发的敏化剂或者量子点中捕捉电子并传输电子到接收电极的表面，如图1。1所示。最近的研究结果显示，二氧化钛纳米结构有希望能够利用于锂离子和钠储存电池[5]。目前在锂离子电池中的二氧化钛的结构基本属于纳米粒子，由于纳米粒子颗粒状的边界、表面状态和内部粒子的相互作用致使电子迁移速度变慢以及电子和空穴的复合，从而使电池的能量转换效率降低了。所以，控制好二氧化钛的形状和尺寸，提高其在染料敏化太阳能电池和锂离子电池等领域的性能变得十分的迫切。文献综述

使用介观二氧化钛膜时液体连接染料或量子点敏化太阳能电池的工作原理

Figure 1。1 Principle of Operation of Liquid Junction Dye orQuantum Dot Sensitized Solar

Cell Using Mesoscopic TiO2Films

1。2二氧化钛多孔微球的制备与应用

1。2。1多孔材料概述 静电喷雾法制备TiO2多孔微球(2):http://www.youerw.com/cailiao/lunwen_82884.html