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二氧化钛具有独特的湿敏、气敏、紫外光吸收、光电转化及光催化性能,在传感器、介电材料、自清洁材料、有机-无机太阳能电池、光催化降解污染物等领域有着广阔的应用前景。TiO2纳米管因其特殊的结构而表现出更加优异的性能。若将TiO2纳米管(或多孔)膜高质量地转移至透明导电基底FTO上,制备出多孔TiO2/FTO纳米薄膜,则其可直接作为光电极,以便在光电转换等领域得到更好的应用。本论文以“TiO2/FTO纳米管有序阵列光电极的制备、CdS修饰及其光学特性的研究”为题,主要述及以下几方面的研究工作:1.以金属钛片为基底(0.2 mm),采用连续三步阳极氧化法,在含有NH4F的乙二醇溶液内,成功制备出大面积(18 mm×11 mm)自持多孔TiO2纳米管阵列膜(管长≤1.5μm)。通过进一步研究发现,该自持薄膜不仅具有较高的晶化程度、较高的透射率(4002500 nm),而且不同的阳极电压对薄膜的透射强度及光学能隙(Eg)都有明显的调制作用。2.利用实验室配制的TiO2溶胶,成功将自持TiO2纳米管阵列膜转移粘结至FTO导电玻璃上,经退火处理后形成TiO2/FTO纳米管阵列膜光电极。3.采用序贯化学浴沉积方法,对TiO2/FTO纳米管阵列膜光电极做CdS纳米颗粒修饰。实验发现,经CdS纳米颗粒修饰的TiO2/FTO光电极,其帯隙宽度由原来的3.22 eV减小至2.43 eV,光吸收带边也由原来的380 nm红移至554 nm。研究表明,这种转移粘结法制备的TiO2/FTO半透明光电极经CdS纳米颗粒修饰后,具有很宽的光谱响应特性,这是光电转换应用研究所期待的。这项研究对基于TiO2纳米管阵列的光催化及光伏太阳电池的应用研究将是非常有益的。