二氧化钛纳米薄膜材料及应用

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第一章 绪论
一、TiO_2半导体的电子结构与光物理性质
二、TiO_2纳米粒子的光催化作用
(一)TiO_2光催化氧化还原反应的机理
(二)粒径、掺杂和表面修饰对TiO_2光催化反应活性的影响
(三)复合半导体纳米材料的光催化氧化还原反应活性
三、TiO_2纳米薄膜的制备、表征和光物理化学性质
(一)TiO_2纳米膜的制备
(二)TiO_2纳米膜的表征
(三)TiO_2纳米膜的光物理性质
(四)TiO_2纳米膜的光催化氧化还原反应
第二章 TiO_2表面结构
一、块晶结构
二、金红石TiO_2(110)的结构
(一)(1×1)表面
(二)重构
(三)表面制备建议
三、金红石(100)的表面结构
(一)TiO_2(100)-(1×1)表面
(二)重构
四、金红石(001)
五、锐钛矿表面
(一)锐钛矿(101)
(二)锐钛矿(001)
(三)其他锐钛矿表面
六、结论
第三章 TiO_2纳米膜的制备与表征
一、实验部分
(一)TiO_2纳米膜的制备
(二)TiO_2纳米膜的表征
二、结果与讨论
(一)TiO_2纳米薄膜的晶型与膜的厚度
(二)TiO_2纳米膜表面形态分析
三、结论
第四章 TiO_2纳米薄膜表面形态的多重分形分析
一、引言
二、计算方法
(一)分形的性质
(二)规则分形及其维数
(三)多重分形分析
三、TiO_2纳米膜的多重分形分析
(一)TiO_2纳米膜的的表面AFM 图像和高度分布概率
(二)TiO_2薄膜的多重分形计算
(三)多重分形分析结果讨论
四、结论
第五章 TiO_2纳米薄膜的光物理性质和光活性
一、引言
二、二氧化钛纳米膜的禁带宽和发射光谱研究
(一)实验研究内容
(二)结果与讨论
三、元素掺杂二氧化钛纳米膜的光活性
(一)氮掺杂
(二)碳掺杂
(三)过渡金属掺杂
四、受激电子空穴的复合
(一)捕获位的Shockley-Read-Hall复合
(二)复合动力学
(三)TiO_2表面上的电子空穴消除剂
五、到吸附物种的电荷转移
(一)TiO_2表面上的化学吸附氧
(二)光解吸过程中至吸附氧的电荷转移的分形动力学
第六章 TiO_2纳米膜的光催化降解反应活性研究
一、引言
二、实验内容
(一)TiO_2纳米膜的制备和表征
(二)TiO_2纳米膜光催化降解反应活性
三、结果与讨论
(一)TiO_2的表面结构形态
(二)TiO_2纳米膜的紫外可见吸收光谱
(三)TiO_2纳米膜的光催化降解反应活性
(四)甲基橙分子的AM1分子模拟计算
(五)TiO_2薄膜表面上甲基橙光催化降解反应机理
四、结论
第七章 TiO_2纳米晶薄膜染料敏化光伏太阳能电池
一、引言
二、TiO_2纳米晶膜染料敏化太阳能电池概论
(一)DSC(染料敏化太阳能电池)工作原理
(二)膜形态和电荷-载流子输送
(三)染料修饰介观氧化物膜的光捕获
(四)入射光电流转换效率
(五)量子点敏化剂
(六)现有的DSC装置
(七)光伏性能
三、近期DSC研究的成果
(一)具有低禁带宽生色团的有机染料DSC
(二)染料敏化太阳能电池中高度有序TiO_2纳米管阵列的应用