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266 功 能 材 料 2004 年增刊 （35 ）卷 铁酸锌-二氧化钛纳米复合膜的光电转换性能 ∗ 1 2 尹 静 ，袁志好 (1. 天津理工大学 环境科学与安全工程学院，天津 300191 ； 2. 天津理工大学材料科学与工程学院 纳米材料与纳米技术中心，天津 300191) 摘 要：近年来人们开始尝试将两种不同性能的半导 用的新的功能，本文报道了铁酸锌-二氧化钛纳米复 体材料进行组合来弥补单一材料的不足。本文报道了 合膜的光电转换性能研究结果。 铁酸锌-二氧化钛纳米复合膜的光电转换性能，结果 2 实 验 表明，将铁酸锌和二氧化钛两种纳米半导体通过适当 形式的复合，利用铁酸锌纳米粒子对二氧化钛的敏 首先分别用溶胶-凝胶法和共沉淀法制备二氧化 化，可以扩展光谱响应至可见光区，提高太阳能利用 钛和铁酸锌纳米粉体[3,4] ，然后用适量DBS表面活性 率，在理想情况下，铁酸锌-二氧化钛纳米复合膜的 剂进行表面改性，再用甲苯萃取制得TiO 和ZnFe O 2 2 4 光电流密度较单一二氧化钛膜提高近5倍。 [5] 有机溶胶 ；将TiO 和ZnFe O 溶胶按一定比例复合 2 2 4 关键词：铁酸锌，二氧化钛，纳米复合材料，光电转换 形成TiO -ZnFe O 复合有机溶胶。 2 2 4 中图分类号：O6 1 文献标识码：A 以二氧化钛纳米微粒有机溶胶作为前驱体，将 文章编号：1001-9731 （2004 ）增刊-0266-2 ITO 玻璃衬底浸泡在二氧化钛纳米有机溶胶中，以 1 引 言 0.5mm/s 的提拉速率垂直向上提拉出液面，形成的溶 胶膜经100 ℃预处理转变成凝胶膜，再在400 ℃热处理 在光催化及光电转换材料的选择上，单一的半导 30 min 以除去膜中的有机物，该过程重复几次，直到 体材料一般都不太理想，具有良好的光催化及光电转 所需要的厚度，最后在450 ℃于氮气气氛中热处理就 换性能、且性能稳定、不发生光腐蚀的半导体材料大 得二氧化钛纳米膜。如果以ZnFe O -TiO 纳米复合有 2 4 2 都能隙较宽(如TiO 、SrTiO ) ，一般仅能利用紫外光， 机溶胶作为前驱体，采用前述方法和热处理工艺，可 2 3 制得ZnFe O -TiO 纳米复合膜。 太阳能利用率低；而一些窄能隙的半