静电纺丝技术制备染料敏化太阳能电池用二氧化钛基纳米材料

【摘要】：Ti02基纳米材料具有优异的抗氧化能力和化学稳定性,能够将太阳能转化为化学能,对于解决目前日益严重的能源危机和环境污染问题,是一种有效的方法。 本文将静电纺丝法与水热法相结合,制备了掺杂不同稀土离子的Y203和Y2Ti2O7纳米材料。主要结果如下所示： (1)采用静电纺丝法和水热法相结合制备了TiO2/Y2O3:Yb3+, Er3+复合纳米纤维,并研究了不同掺杂浓度对发光的影响。随着Y2O3:Yb3+,Er3+质量的增加TiO2/Y2O3:Yb3+,Er3+复合纳米纤维的发光强度增强。 (2)利用静电纺丝法制备了Y2Ti2O7:Eu3+纳米纤维,Y2Ti2O7:Eu3+纳米纤维具有良好的发光效果,当Eu3+的摩尔浓度为5%时发光效果最强。 (3)利用静电纺丝法制备了Y2Ti2O7:Yb3+, Er3+纳米纤维,随着Yb3+和Er3+掺杂浓度的增加,发光强度增强。当Yb3+掺杂浓度为10%,Er3+的掺杂浓度为1%时,发光最强。制备了Y2Ti2O7:Yb3+, Er3+/TiO2并行纳米纤维,并研究了其发光性质。 【关键词】：水热法 静电纺丝法 纳米纤维 发光材料 钛酸钇
【学位授予单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TQ340.64;TM914.4
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-6
• 目录6-9
• 第一章 绪论9-26
• §1.1 引言9
• §1.2 染料敏化纳米晶体太阳能电池的结构及其工作的原理9-11
• 1.2.1 染料敏化纳米晶体太阳能电池的结构9-10
• 1.2.2 染料敏化纳米晶体太阳能电池工作原理10-11
• §1.3 染料敏化纳米晶体太阳能电池光阳极的研究进展11-22
• 1.3.1 光阳极的构成11-12
• 1.3.2 TiO_2薄膜光阳极性质改进的研究进展12-22
• §1.4 稀土发光材料22-24
• 1.4.1 简介22-23
• 1.4.2 上转换发光机理23-24
• 1.4.3 稀土发光材料下转换发光机理(常见的光转换)24
• §1.5 论文进行的主要工作24-26
• 第二章 实验所用的试剂、仪器和表征方法26-28
• §2.1 主要实验试剂26-27
• §2.2 实验设备与仪器27
• §2.3 表征方法27-28
• 第三章 TiO_2水热复合Y_2O_3：Yb~(3+),Er~(3+)纳米纤维的制备及表征28-40
• §3.1 引言28
• §3.2 实验部分28-29
• 3.2.1 TiO_2纳米纤维的制备28-29
• 3.2.2 TiO_2水热复合Y_2O_3：Yb~(3+),Er~(3+)纳米纤维的制备29
• §3.3 结果与讨论29-38
• 3.3.1 X射线衍射分析(XRD)29-31
• 3.3.2 扫描电镜分析(SEM)31-35
• 3.3.3 能谱(EDX)分析35-36
• 3.3.4 上转换光谱(UPL)分析36-38
• §3.4 形成TiO_2复合Y_2O_3：Yb~(3+),Er~(3+)纳米纤维的机理38-39
• §3.5 本章小结39-40
• 第四章 Y_2Ti_2O_7：Eu~(3+)纳米纤维的制备和表征40-46
• §4.1 引言40
• §4.2 实验部分40-41
• §4.3 结果与讨论41-44
• 4.3.1 X射线衍射分析(XRD)41-42
• 4.3.2 扫描电镜分析(SEM)42-43
• 4.3.3 荧光光谱(PL)分析43-44
• §4.4 本章小结44-46
• 第五章 Y_2Ti_2O_7：Yb~(3+),Er~(3+)纳米纤维的制备和表征46-55
• §5.1 引言46
• §5.2 实验部分46-47
• §5.3 结果与讨论47-53
• 5.3.1 X射线衍射分析(XRD)47-48
• 5.3.2 扫描电镜分析(SEM)48-49
• 5.3.3 上转换光谱(UPL)分析49-53
• §5.4 上转换发光的机理分析53-54
• §5.5 本章小结54-55
• 第六章 静电纺丝法制备TiO_2/Y_2O_3：Yb~(3+),Er~(3+)复合纳米纤维55-60
• §6.1 引言55
• §6.2 实验部分55-56
• 6.2.1 Y_2O_3：Yb~(3+),Er~(3+)纳米颗粒的制备55
• 6.2.2 TiO_2复合Y_2O_3：Yb~(3+),Er~(3+)纳米纤维的制备55-56
• §6.3 结果与讨论56-59
• 6.3.1 X射线衍射分析(XRD)56
• 6.3.2 扫描电镜分析(SEM)56-57
• 6.3.3 能谱(EDX)分析57-59
• §6.4 本章小结59-60
• 第七章 TiO_2/Y_2Ti_2O_7：Yb~(3+),Er~(3+)并行复合纳米纤维的制备与表征60-66
• §7.1 概述60
• §7.2 实验部分60-62
• 7.2.1 Y_2Ti_2O_7：Yb~(3+),Er~(3+)纤维前驱体的制备60-61
• 7.2.2 TiO_2纳米纤维的前驱体制备61
• 7.2.3 [Ti(SO_4)_2/PVP]/[Y(NO_3)_3+Yb(NO_3)_3+Er(NO_3)_3+Ti(SO_4)_2/PVP]并轴前驱体复合纤维的制备61
• 7.2.4 TiO_2-Y_2Ti_2O_7：Yb~(3+),Er~(3+)并行复合型纳米纤维的制备61-62
• §7.3 结果与讨论62-65
• 7.3.1 X射线衍射分析(XRD)62
• 7.3.2 扫描电镜分析(SEM)62-63
• 7.3.3 能谱(EDX)分析63-65
• §7.4 本章小结65-66
• 结论66-68
• 致谢68-69
• 参考文献69-75
• 附录75

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