| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第18-43页 |
| 1.1 课题的研究背景和意义 | 第18-19页 |
| 1.2 纳米TiO_2的性质 | 第19-24页 |
| 1.2.1 纳米材料特性 | 第19-20页 |
| 1.2.2 TiO_2的物理化学性质 | 第20页 |
| 1.2.3 TiO_2的晶体结构 | 第20-22页 |
| 1.2.4 TiO_2的能带结构 | 第22-23页 |
| 1.2.5 纳米TiO_2的光学性质 | 第23页 |
| 1.2.6 纳米TiO_2的热力学性质 | 第23-24页 |
| 1.3 TiO_2纳米材料的制备方法 | 第24-28页 |
| 1.3.1 溶胶凝胶技术 | 第24-25页 |
| 1.3.2 正/反相胶束法 | 第25页 |
| 1.3.3 水热法和溶剂热法 | 第25-26页 |
| 1.3.4 电沉积法 | 第26-27页 |
| 1.3.5 静电纺丝法 | 第27-28页 |
| 1.4 TiO_2在光催化领域的应用 | 第28-34页 |
| 1.4.1 TiO_2纳米材料在光催化领域的应用 | 第28-29页 |
| 1.4.2 半导体能带理论和表面催化原理 | 第29页 |
| 1.4.3 TiO_2光催化的基本过程 | 第29-31页 |
| 1.4.4 提高TiO_2光催化活性的方法 | 第31-34页 |
| 1.5 TiO_2纳米材料在染料敏化太阳能电池中的应用 | 第34-40页 |
| 1.5.1 染料敏化太阳能电池的工作原理 | 第34-36页 |
| 1.5.2 染料敏化太阳能电池的研究进展 | 第36-40页 |
| 1.5.3 染料敏化太阳能电池的研究方向和发展前景 | 第40页 |
| 1.6 本论文的选题意义和研究内容 | 第40-43页 |
| 第2章 实验测试与表征 | 第43-54页 |
| 2.1 实验所需的材料、试剂和设备 | 第43-45页 |
| 2.2 染料敏化太阳能电池(DSSC)的制备 | 第45-47页 |
| 2.2.1 FTO导电基底的准备 | 第45页 |
| 2.2.2 光阳极浆料的制备 | 第45页 |
| 2.2.3 光阳极的制备与敏化 | 第45-46页 |
| 2.2.4 对电极的制备 | 第46页 |
| 2.2.5 电池的封装 | 第46-47页 |
| 2.2.6 电解液的注入 | 第47页 |
| 2.3 复合材料的表征 | 第47-49页 |
| 2.3.1 X射线衍射分析(XRD) | 第47页 |
| 2.3.2 扫描电子显微镜(SEM) | 第47-48页 |
| 2.3.3 透射电子显微镜(TEM) | 第48页 |
| 2.3.4 X射线能量分散光谱(EDS) | 第48-49页 |
| 2.3.5 比表面积(BET)的测定 | 第49页 |
| 2.4 复合材料和器件的性能测试和表征 | 第49-54页 |
| 2.4.1 材料的光吸收和光反射测定 | 第49页 |
| 2.4.2 复合材料的光催化活性测定 | 第49-50页 |
| 2.4.3 光电化学特性测试(Ⅰ-Ⅴ) | 第50-52页 |
| 2.4.4 入射单色光子-电子转化效率(IPCE) | 第52页 |
| 2.4.5 电化学阻抗谱(EIS) | 第52-54页 |
| 第3章 TiO_2微纳结构的制备和表征 | 第54-62页 |
| 3.1 引言 | 第54页 |
| 3.2 TiO_2多孔膜的制备和表征 | 第54-55页 |
| 3.2.1 TiO_2多孔膜的制备 | 第54-55页 |
| 3.2.2 SEM表征和潜在应用 | 第55页 |
| 3.3 TiO_2纳米柱阵列的制备和表征 | 第55-57页 |
| 3.3.1 TiO_2纳米柱阵列的制备 | 第55-56页 |
| 3.3.2 TiO_2纳米柱阵列形貌表征 | 第56-57页 |
| 3.4 TiO_2微米空心球的制备和表征 | 第57-58页 |
| 3.4.1 TiO_2微米空心球结构的制备 | 第57页 |
| 3.4.2 TiO_2微米空心球形貌表征 | 第57-58页 |
| 3.5 TiO_2连续松塔结构的制备、表征和应用 | 第58-61页 |
| 3.5.1 三维结构生长支架(TiO_2纳米带)的制备 | 第58页 |
| 3.5.2 TiO_2连续松塔结构的制备 | 第58页 |
| 3.5.3 光催化降解甲基橙的对比实验 | 第58-59页 |
| 3.5.4 形貌研究与性能分析 | 第59-61页 |
| 3.6 本章小结 | 第61-62页 |
| 第4章 分级TiO_2纳米花带的合成及应用 | 第62-79页 |
| 4.1 引言 | 第62页 |
| 4.2 材料制备及性能测试实验 | 第62-64页 |
| 4.2.1 水热合成分级TiO_2纳米花带(TiO_2 NFC) | 第62-63页 |
| 4.2.2 光催化甲基橙的对比实验 | 第63页 |
| 4.2.3 染料敏化太阳能电池的制备 | 第63-64页 |
| 4.3 TiO_2NFC的表面形貌和物理性能 | 第64-66页 |
| 4.3.1 TiO_2纳米带及TiO_2NFC的扫描电镜图 | 第64-65页 |
| 4.3.2 TiO_2NFC的透射电镜及XRD分析 | 第65-66页 |
| 4.3.3 比表面积和孔分布研究 | 第66页 |
| 4.4 TiO_2NFC的生长机理 | 第66-70页 |
| 4.4.1 TiO_2纳米带的添加对NFC生长的影响 | 第67页 |
| 4.4.2 钛酸四正丁酯的添加量对TiO_2NFC的合成的影响机制 | 第67-68页 |
| 4.4.3 反应时间对TiO_2NFC合成的影响 | 第68-70页 |
| 4.5 光催化实验结果分析 | 第70-71页 |
| 4.6 光电性能结果分析 | 第71-77页 |
| 4.7 本章小结 | 第77-79页 |
| 第5章 TiO_2串球结构的合成及应用 | 第79-102页 |
| 5.1 引言 | 第79-80页 |
| 5.2 三维TiO_2成串球结构(TiO_2 HSN)的制备和性能测试实验 | 第80-82页 |
| 5.2.1 TiO_2 HSN的制备 | 第80页 |
| 5.2.2 光催化甲基橙的对比实验 | 第80-81页 |
| 5.2.3 光电性能实验 | 第81-82页 |
| 5.3 TiO_2 HSN的表面形貌和物理性能 | 第82-86页 |
| 5.3.1 TiO_2 HSN形貌的研究 | 第82-84页 |
| 5.3.2 TiO_2 HSN相结构的研究 | 第84-85页 |
| 5.3.3 比表面积和孔分布研究 | 第85-86页 |
| 5.4 TiO_2 HSN的生长机理 | 第86-89页 |
| 5.4.1 水热反应时间对TiO_2 HSN材料合成的影响 | 第86-88页 |
| 5.4.2 水热反应过程中TiO_2 纳米带、TBOT及AgNO_3的影响研究 | 第88-89页 |
| 5.5 光催化降解甲基橙实验结果分析 | 第89-90页 |
| 5.6 TiO_2 HSN作为光散射层材料的染料敏化太阳能电池性能研究 | 第90-96页 |
| 5.7 TiO_2 HSN作为单一光阳极材料的染料敏化太阳能电池性能研究 | 第96-100页 |
| 5.8 本章小结 | 第100-102页 |
| 第6章 Ag/TiO_2异质结构的制备及其应用研究 | 第102-118页 |
| 6.1 引言 | 第102-103页 |
| 6.2 Ag/TiO_2异质结构(AWT)的制备及性能测试实验 | 第103-105页 |
| 6.2.1 三维Ag/TiO_2复合结构的制备 | 第103页 |
| 6.2.2 光催化甲基橙的对比实验 | 第103页 |
| 6.2.3 染料敏化太阳能电池的制备 | 第103-104页 |
| 6.2.4 光阳极膜染料的解吸附实验 | 第104-105页 |
| 6.3 Ag/TiO_2复合结构表面形貌的研究 | 第105-107页 |
| 6.4 Ag/TiO_2复合结构形成机理 | 第107-110页 |
| 6.4.1 水热反应过程中Ti(OBu)_4的添加量的影响 | 第107-108页 |
| 6.4.2 水热反应时间对AWT材料合成的影响 | 第108-109页 |
| 6.4.3 水热反应温度对AWT材料合成的影响 | 第109-110页 |
| 6.5 光催化降解甲基橙实验结果分析 | 第110-111页 |
| 6.6 光电性能实验结果分析 | 第111-116页 |
| 6.7 本章小结 | 第116-118页 |
| 第7章 结论与展望 | 第118-120页 |
| 7.1 论文的主要工作和结论 | 第118-119页 |
| 7.2 本文取得了以下创新性工作 | 第119页 |
| 7.3 后续需要进一步开展的工作 | 第119-120页 |
| 参考文献 | 第120-136页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 | 第136-138页 |
| 攻读博士学位期间参加的科研工作 | 第138-139页 |
| 致谢 | 第139-140页 |
| 作者简介 | 第140页 |
