摘要:本文以钛箔为阳极, 采用电化学方法制备了纳米TiO2,采用循环伏安法研究了柠檬黄@TiO2在离子液体[BMIm]PF6及I2-KI- [BMIm]PF6中的电子传递行为,并研究了柠檬黄@TiO2纳米管在离子液态[BMIm]PF6及I2-KI- [BMIm]PF6的光电效应, 研究结果表明:柠檬黄对纳米TiO2的光电子传递速度加快。59208

毕业论文关键词:纳米TiO2,I2-KI- [BMIm]PF6,柠檬黄,光电效应

Abstract:In this paper, nano TiO2 was prepared by electrochemical method using titanium foil as a anode, and the electron transfer behavior of lemonyellow@TiO2 in ionic liquids [BMIm]PF6 and I2-KI- [BMIm]PF6 were investigated by cyclic voltammetry, respectively. Furthermore, the photoelectric effect of lemonyellow@TiO2 in liquid [BMIm]PF6 and I2-KI- [BMIm]PF6 was studied, respectively. The results show that the lemonyellow can greatly improve the photoelectron transition of TiO2.

Keywords: nano TiO2, I2-KI- [BMIm]PF6, methylene blue, photoelectric effect

1 前言 3

2 实验 3

2.1 试剂 3

2.2 仪器 3

2.3试验方法 3

3结果与讨论 4

3.1. 柠檬黄的吸收曲线 4

3.2. 纳米TiO2的SEM 4

3.3. 纳米TiO2的XRD 6

3.4. 不同电极在[BMIm]PF6中的循环伏安曲线 6

3.5. 柠檬黄@TiO2电极在I2-KI- [BMIm]PF6的CV 7

3.6. 柠檬黄@TiO2 /I2-KI- [BMIm]PF6电池的光电效应 8

结论 10

参考文献 11

致谢 12

1 前言

    太阳能电池又称为“太阳能芯片”或“光电池”,是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片[1,2]。它只要被光照到,瞬间就可输出电压及在有回路的情况下产生电流。市场上销售的光伏电池主要是单晶硅为原料生产的,但是生产过程能耗大,产生的有毒有害物质多,环境污染严重。单晶硅光伏电池的成本较高,限制了其进一步发展。 染料敏化太阳能电池,是将一种色素附着在TiO2粒子上,然后浸泡在一种电解液中。色素受到光的照射,生成自由电子和空穴,自由电子被TiO2吸收,从电极流出进入外电路,再经过用电器,流入电解液,最后回到色素。染料敏化太阳能电池的制造成本很低,这使它具有很强的竞争力,它的能量转换效率为12%左右[3,6],其主要优势是:原材料丰富、成本低、工艺技术相对简单,在大面积工业化生产中具有较大的优势,同时所有原材料和生产工艺都是无毒、无污染的,部分材料可以得到充分的回收,对保护人类环境具有重要的意义。

本文采用电化学方法合成了纳米TiO2,以柠檬黄敏化纳米TiO2,研究了其在离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([BMIm]PF6)-KI-I2溶液中的光电效应。

2 实验

2.1 试剂

所有试剂均为分析纯。[BMIm]PF6购于中科院兰州化学物理所; 0.1mm钛箔购于上海国药公司。0.05μm氧化铝抛光粉,乙醚,乙醇,去离子水。用[BMIm]PF6为溶剂配制0.05M I2-0.5M KI;0.5%(w/V)Na2SO4-0.2M NaF水溶液电解液;5×10-5M柠檬黄水溶液。

2.2 仪器

50W全光谱太阳灯(紫外线含量2.5-3%)(杭州);DH1718-C直流电源;10mm厚的石英光谱电解池(受光窗口面积1.0cm×0.8cm,CHI,USA);所有的电化学实验采用CHI1230电化学分析仪(CHI,USA):Guanwta FEC 450扫描电镜及(美国)QUANTAX 400能谱(EDS)(德国Bruker),SCINTXTRA X-射线粉末衍射仪(XRD)(瑞士),UV-1750紫外分光光度计(日本Shimadzu)。

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