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亚甲基蓝@TiO2在离子液体[BMIm]PF6及I2-KI- [BMIm]PF6中的电子传递行为，及亚甲基蓝@TiO2在离子液态[BMIm]PF6及I2-KI- [BMIm]PF6的的光电效应， 研究结果表明：亚甲基蓝@TiO2纳的电子传递过程受I-离子氧化速率控制，亚甲基蓝可大大改善TiO2纳米管的光电子跃迁。 60911

毕业论文关键词：纳米TiO2，I2-KI- [BMIm]PF6，亚甲基蓝，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 methylene blue @TiO2 nanotubes in ionic liquids [BMIm]PF6 and I2-KI- [BMIm]PF6 were investigated by cyclic voltammetry, respectively. Furthermore, the photoelectric effect of methylene blue @TiO2 in liquid [BMIm]PF6 and I2-KI- [BMIm]PF6 was studied, respectively. The results show that the electronic transfer process of methylene blue @TiO2 was controlled by the oxidation speed of I- ions, and the methylene blue can greatly improve the photoelectron transition of nano TiO2.

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

1 前言3

2 材料与方法3

2.1 试剂3

2.2 仪器3

2.3 试验方法 4

3 结果与讨论4

3.1 亚甲基蓝的吸收曲线 4

3.2 纳米TiO2的SEM及EDS 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 7

3.5 亚甲基蓝@TiO2电极在I2-KI- [BMIm]PF6的CV 8

3.6 亚甲基蓝@TiO2-/I2-KI- [BMIm]PF6电池的光电效应9

结论11

参考文献 12

致谢13

1 前言

太阳能是一种重要的可再生能源，具有绿色、安全、清洁及资源广泛等特点，将太阳能转换为电能的具有良好的应用前景。在过去的几十年中，光伏相关产品以超过20％的速率逐年增长。利用太阳光作为可再生能源具有巨大的潜能，但目前光伏电池所提供的能源仅占世界能源的0．04％，需要迫切改善现有的技术和体系。

染料敏化太阳电池是一种类似“三明治”的经典夹心结构。电池包括主要是有以下几部分构成的：(1)导电基底材料：目前普遍采用透明导电玻璃、聚合物、金属箔片等导电基底材料。使用的导电基底材料需要具有较高的透过率>80％。(2)纳米多孔薄膜电极：Ti02、Sn02、ZnO、CdS、Fe203、Nb205、W03及Ta205可为光阳极[1-4]，使用最多的为纳米多孔Ti02薄膜。Ti02有金红石、板钛矿和锐钛矿三种结构，在应用于染料敏化太阳电池中时通常是采用锐钛矿结构。具有锐钛矿结构的Ti02的禁带宽度为3．2 eV，可以吸收380 nm以内波段的紫外光，具有较高的光催化活性，因此是一种理想的光阳极材料[5-7]。(3)光敏化剂：由于Ti02半导体禁带较宽，利用与半导体导带和价带能量匹配的染料，将其吸附在纳米多孔Ti02薄膜上，有效吸收太阳光，起到收集、传输电子的作用。因此，光敏化剂也在很大程度上决定着染料敏化太阳电池的光利用率和光电转换效率。(4)电解质：电解质对电池的光电转换效率及稳定性有着重要的影响。根据电解质的形态不同，可将其分为液态电解质、准固态电解质和固态电解质。其中液态电解质由于其具有较快的扩散速率、良好的Ti02薄膜浸润性，被广泛应用。常用的液态电解质是由氧化还原电对、添加剂、有机溶剂构成。

本文采用电化学方法合成了纳米TiO2，以亚甲基蓝敏化纳米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 材料与方法源]自=优尔-·论~文"网·www.youerw.com/

2.1 试剂