本文選題：二氧化鈦納米管 + 包覆碳的二氧化鈦納米管��； 參考：《湘潭大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：二氧化鈦納米管(Titanium Dioxide Nanotubes,TiO2-NTs)是一種半導(dǎo)體納米材料,其孔徑2~20 nm,大小基本一致,并且分布高度有序。近年來(lái),二氧化鈦納米管陣列,納米纖維,納米棒,納米片等引起了大家的廣泛研究熱情。而二氧化鈦納米管更是在光電池、鋰電池、光催化劑、傳感器等熱點(diǎn)領(lǐng)域發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。采用兩步陽(yáng)極氧化法(two-step anodization),以乙二醇,氟化銨,水為電解液制備出了高度有序的二氧化鈦納米管(TiO2 Nanotubes,TiO2-NTs)及內(nèi)包覆碳的二氧化鈦納米管(Carbon inner-coated TiO2 Nanotubes,C-TiO2-NTs)。二氧化鈦納米管制備工藝:(退火→除油→刻蝕→洗滌)、陽(yáng)極氧化(穩(wěn)流氧化→除膜→穩(wěn)壓氧化)和后續(xù)處理(退火→膜剝離→制備成鋰離子電池);內(nèi)包覆碳的二氧化鈦納米管制備工藝:(除油→刻蝕→洗滌)、陽(yáng)極氧化(恒壓氧化→除膜→恒壓氧化)和后續(xù)處理(葡萄糖處理→退火→膜剝離→制備成鋰離子電池)。用掃描電鏡(SEM)和透射電子顯微鏡(TEM)觀察分析了納米管的微觀結(jié)構(gòu)形貌。通過(guò)調(diào)整電解時(shí)間,溫度及浸泡于葡萄糖中的時(shí)間調(diào)控管徑、管長(zhǎng)及碳包覆情況。利用X射線衍射儀(XRD)證實(shí)了管內(nèi)含有碳,熱重分析(TGA)確定了含碳量。制備成鋰離子電池后,對(duì)其進(jìn)行了充放電、電化學(xué)阻抗、CV、循環(huán)次數(shù)等性能的測(cè)試。設(shè)計(jì)并合成了兩個(gè)以二芴胺為給體及以兩個(gè)三苯胺為給體的敏化劑。通過(guò)NMR、MALDI-TOF、UV、熒光、CV等測(cè)試對(duì)其結(jié)構(gòu)及光學(xué)性能、電化學(xué)性能進(jìn)行了表針。做成器件后,測(cè)定DSCs光電轉(zhuǎn)換效率。結(jié)果表明:作為鋰離子電池陽(yáng)極材料,內(nèi)包覆碳的二氧化鈦納米管在比電容、可逆性、循環(huán)性能等方面,明顯優(yōu)于普通二氧化碳納米管;引入二芴胺后,染料D2、D4光譜吸收范圍變大,光電轉(zhuǎn)換效率提高;相較于喹喔啉,引入苯并噻二唑,染料D3、D4光譜吸收范圍也變大,光電轉(zhuǎn)換效率提高。
[Abstract]:Titanium Dioxide Nanotubesn TIO _ 2-NTs is a kind of semiconductor nanomaterials with a pore size of 20 nm, the same size and highly ordered distribution.In recent years, titanium dioxide nanotube arrays, nanofibers, nanorods and nanochips have attracted extensive research enthusiasm.Titanium dioxide nanotubes play an important role in photocell, lithium battery, photocatalyst, sensor and so on.Two-step anodization method was used to prepare highly ordered TIO _ 2 nanotubes (TIO _ 2 / TIO _ 2-NTs) and carbon inner-coated TiO2 nanotubes (carbon inner-coated TiO2 nanotubes) and C-TiO _ 2-NTs by using ethylene glycol, ammonium fluoride and water as electrolyte.Preparation process of TIO _ 2 nanotubes: preparation of Li-ion Battery by annealing / etching, anodic Oxidation (stabilized current Oxidation) and subsequent treatment (annealing / stripping / stripping) to form Lithium Ion BatteryLithium ion batteries were prepared by the preparation of titanium oxide nanotubes by W (oil removal etching and washing, anodic oxidation (constant voltage oxidation), constant pressure oxidation) and subsequent treatment (glucose treatment, annealing and film stripping).Scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM) were used to observe and analyze the microstructure and morphology of nanotubes.The tube diameter, tube length and carbon coating were regulated by adjusting electrolysis time, temperature and time of immersion in glucose.The carbon content in the tube was confirmed by X-ray diffractometer (XRD) and the carbon content was determined by thermogravimetric analysis (TGA).The charge-discharge electrochemical impedance CVand cycle times of the lithium-ion battery were tested.Two sensitizers with difluorene as donor and trianiline as donor were designed and synthesized.The structure, optical properties and electrochemical properties were measured by NMR-MALDI-TOF UV, fluorescence CV and so on.The photoelectric conversion efficiency of DSCs was measured after the device was made.The results show that the carbon coated titanium dioxide nanotubes are superior to ordinary carbon dioxide nanotubes in specific capacitance, reversibility and cycling performance.Compared with quinoxaline, the absorption range of dye D _ (2) O _ (2) D _ (4) and the photoelectric conversion efficiency of dye D _ (3) O _ (4) increase compared with that of quinoxaline.
【學(xué)位授予單位】：湘潭大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TQ610.1;TB383.1

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1750542