TiO₂纳米管阵列基底退火温度对CdSe/TiO₂异质结薄膜光电化学性能的影响

赵斌¹，张芮境^2,3，申倩倩²，王羿^2,3，薛晋波²，张爱琴^2,4，贾虎生^2,3

1. 太原理工大学新型传感器与智能控制教育部重点实验室2. 太原理工大学新材料界面科学与工程教育部重点实验室3. 太原理工大学材料科学与工程学院4. 太原理工大学轻纺工程学院

摘 要：通过电化学沉积法以TiO₂纳米管阵列（TNTs）为基底制备CdSe/TiO₂异质结薄膜。研究TiO₂纳米管阵列基底不同退火温度（200,350,450,600℃）对CdSe/TiO₂异质结薄膜光电化学性能的影响。采用SEM,XRD,UV-Vis,电化学测试等方法对样品的微观形貌、晶体结构、光电化学性能等进行表征。结果表明:立方晶型的CdSe纳米颗粒均匀沉积在TiO₂纳米管阵列管口及管壁上。TiO₂纳米管阵列未经退火及退火温度为200℃时,为无定型态,在TiO₂纳米管阵列上沉积的CdSe纳米颗粒数量少,尺寸小,异质结薄膜光电性能较差,光电流几乎为零。随着退火温度升高到350℃,TiO₂纳米管阵列基底开始向锐钛矿转变;且沉积在TiO₂纳米管上的CdSe颗粒增多,尺寸增大,光电化学性能提高。退火温度为450℃时光电流值达到最大,为4.05mA/cm²。当退火温度达到600℃时,TiO₂纳米管有金红石相出现,CdSe颗粒变小,数量减少,光电化学性能下降。

关键词：CdSe/TiO₂异质结;退火温度;光电化学性能;相转变;