矽鎢摻雜二氧化鈦納米管薄膜

自從將染料敏化的TiO₂納米晶多孔膜作為光陽極，得到光電轉化效率為7.1%‑7.9%的光電轉化效率的太陽能電池以來，納米二氧化鈦成為極具發展前途並被廣泛研究的半導體材料。

TiO₂的禁帶寬度較大（銳鈦礦型3.2eV，金紅石型3.0eV），對可見光的吸收差，極大的限制了其應用範圍。構造太陽能電池是太陽能利用的一種途徑。染料敏化太陽能電池是由光陽極，電解質和對電極組成的一種“三明治”結構，TiO₂光陽極作為染料敏化太陽能電池的重要組成部分直接影響著染料敏化太陽能電池的效率。對TiO₂進行摻雜修飾從而提高其可見光活性以擴展光電響應範圍，已成為目前TiO₂光電化學領域十分活躍的研究課題之一。

有研究證明，通過摻雜矽和鎢能夠顯著提高TiO₂的光催化效率，製備具有可見光活性的矽鎢摻雜納米二氧化鈦納米管薄膜其過程包括：

將預處理後的Ti片作為陽極，石墨片作為陰極，以0.5%HF溶液作為電解液，在電解液中加入0.1‑0.8 M矽鎢酸H₄[SiO₄(W₃O₉)₄]，直流穩壓電源控制電壓為18‑20V，磁力攪拌下陽極氧化35‑45  min；最後在管式爐中升溫至400℃‑600℃，熱處理2h‑3h後，得到矽鎢摻雜二氧化鈦納米管薄膜。

將得到的矽鎢摻雜二氧化鈦納米管薄膜製作成電極，測試其在可見光下的光電活性。實驗時光源為500W的氙燈，首先經石英玻璃水槽濾掉紅外光得到紫外可見光，然後經濾光片濾去420nm以下的紫外光得到可見光，實驗時光功率密度為100 mW/cm²。實驗表明，新工藝製備的矽鎢摻雜二氧化鈦納米管薄膜具有更好的可見光活性。

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