硅钨掺杂二氧化钛纳米管薄膜

自从将染料敏化的TiO₂纳米晶多孔膜作为光阳极，得到光电转化效率为7.1%‑7.9%的光电转化效率的太阳能电池以来，纳米二氧化钛成为极具发展前途并被广泛研究的半导体材料。

TiO₂的禁带宽度较大（锐钛矿型3.2eV，金红石型3.0eV），对可见光的吸收差，极大的限制了其应用范围。构造太阳能电池是太阳能利用的一种途径。染料敏化太阳能电池是由光阳极，电解质和对电极组成的一种“三明治”结构，TiO₂光阳极作为染料敏化太阳能电池的重要组成部分直接影响着染料敏化太阳能电池的效率。对TiO₂进行掺杂修饰从而提高其可见光活性以扩展光电响应范围，已成为目前TiO₂光电化学领域十分活跃的研究课题之一。

有研究证明，通过掺杂硅和钨能够显著提高TiO₂的光催化效率，制备具有可见光活性的硅钨掺杂纳米二氧化钛纳米管薄膜其过程包括：

将预处理后的Ti片作为阳极，石墨片作为阴极，以0.5%HF溶液作为电解液，在电解液中加入0.1‑0.8 M硅钨酸H₄[SiO₄(W₃O₉)₄]，直流稳压电源控制电压为18‑20V，磁力搅拌下阳极氧化35‑45  min；最后在管式炉中升温至400℃‑600℃，热处理2h‑3h后，得到硅钨掺杂二氧化钛纳米管薄膜。

将得到的硅钨掺杂二氧化钛纳米管薄膜制作成电极，测试其在可见光下的光电活性。实验时光源为500W的氙灯，首先经石英玻璃水槽滤掉红外光得到紫外可见光，然后经滤光片滤去420nm以下的紫外光得到可见光，实验时光功率密度为100 mW/cm²。实验表明，新工艺制备的硅钨掺杂二氧化钛纳米管薄膜具有更好的可见光活性。

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