Bi2S3量子点敏化TiO2纳米阵列结构的制备及光电性能.pdfVIP

第 31卷第 6期 无 机 化 学 学 报 Vo1．31No．6 2015年 6月 CHINESEJ0URNALOFIN0RGANICCHEMISTRY 1091—1098 Bi2S3量子点敏化TiO2纳米阵列结构的制备及光 电性能 卢永娟 ， 贾均红2 (西北民族大学化工学院，甘肃省高校环境友好复合材料及生物质利用省级重点实验室，兰州 730030) (。中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑重点实验室，兰州 730030) 摘要 ：利用水热法制备一维 TiO 纳米棒阵列，并采用化学浴沉积法(CBD)结合 自组装技术在 TiO：纳米棒上敏化 Bi2S3量子点 ， 形成TiOJBiS复合纳米棒阵列。系统研究了复合结构的表面形貌 、晶体结构、光学及光电性能。结果表 明：在修饰有三氨丙基三 乙氧基硅烷 自组装单分子膜(APTS—SAMs1的TiO，纳米棒表面形成一层致密的Bi，S量子点敏化层 ，这一技术的关键是含．NH，末 端 的APTS—SAMs可有效促进 BiS 的异相成核作用 ；BiS 的沉积时间对复合结构的光吸收及光 电响应性能有决定性的影响 ，薄 膜 的光 电流 随着沉积 时间呈先增加后减小 的趋势 ．在沉积 时间为20min时 ，光 电流密度最大 。这是 因为 随着沉积 时间的增加 ， TiO纳米棒表面 BiS量子点密度增大 ，光吸收增加 ；而 当沉积 时间进一步延长 时 ，Bi2S在 TiO：纳米棒表面 的大量 负载而形成 堆积和 团聚．导致表面缺陷增多，光生 电子复合几率增大，从而使光 电流密度减小。 关键词 ：TiO2纳米棒阵列 ；Bi2S3量子点；双功能分子 ；光 电性能 中图分类号：0646 文献标识码：A 文章编号：1001．4861(2015)06—1091．08 DoI：10．1l862／CJIC．2015．155 PreparationandPhotoelectricalPropertiesofBi2S3 Quantum DotsSensitizedTiO2Nanorod-Arrays LU Yong-Juan JIA Jun—Hong (SchoolofChemicalEngineering,NorthwestUniversityforNationalities，Lanzhou730030，China) (EStateKeyLaboratoryofSolidLubrication,LanzhouInstituteofChemicalPhysics， ChineseAcademyofSciences，Lanzhou730000，China) Abstract：Hydrothermally synthesized TiO2nanorod arrayson FTO glasssubstrateswerefunctionalized with uniform Bi2S3quantum dotsbyCBDmethodcombinedwithself-assembledmonolayers (SAMs)．Thesurface morphology，structure，opticalandphotoelectrochemicalbehaviorsoftheTiOJBi2S3nanorodarraysareconsidered． Theresultsthatuniform Bi2S3thinfilmsweredepositedonthesurfaceofTiO2nanorodsmodifiedbyAPTSSAMs． Thekeyofthetechnoloyg isthattheAPTSSAM possessing-NH2functionalgroupscanbeemployedtocontrol nucleation．Moreover，thedepositio