[发明专利]ZnS/CdTe量子点敏化TiO2纳米薄膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种TiO₂纳米薄膜，尤其是涉及一种ZnS/CdTe量子点敏化TiO₂纳米薄膜的制备方法。 

背景技术

半导体二氧化钛(TiO₂)具有优良的光电化学性质，已广泛应用于太阳能电池、光催化降解污染物以及光解水制氢等领域。有人报道，当把光照下的TiO₂薄膜通过导线与金属连接，产生的光生电子通过导线转移到金属表面，使其电极电位降低，能对金属起到阴极保护的作用，即所谓的光生阴极保护。因此，TiO₂薄膜的制备和在金属腐蚀控制中的应用引起了腐蚀研究者的高度重视。 

尽管从理论上讲，光生阴极保护作用利用TiO₂半导体的光电性能，不消耗电能，更环保，具有诱人的应用前景；但是由于二氧化钛是宽禁带的半导体(3.2eV)，对于大部分的可见光都不能进行有效的吸收，同时产生的光生电子-空穴对在暗态下的复合速度快，光生阴极保护作用在没有光照时难以维持。针对以上问题，目前在光生阴极保护研究方面尚需开展大量的研究。在光催化和太阳能电池研究方面，有些已取得较好的进展，例如，为提高TiO₂对太阳光的利用率，使其吸收范围扩展到可见光区，如对TiO₂薄膜进行掺杂(8、Tu Y F，Huang S Y，SangJ P.et al.Preparation of Fe-doped TiO₂ nanotube arrays and their photocatalytic activities undervisible light[J].Materials Research Bulletin，2010，45(2)：224-229；9、Nakamura R，Tanaka T，Nakato Y.Mechanism for visible light responses in anodic photocurrents at N-doped TiO₂ filmelectrodes[J].Journal of Physical Chemistry B，2004，108(30)：10617-10620)或敏化处理等(10、Zhu G，Xu T，Lv T A，et al.Graphene-incorporated nanocrystalline TiO₂ films for CdS quantumdot-sensitized solar cells[J].Journal of Electroanalytical Chemistry，2011，650(2)：248-251；11、XuX Q，Xu G.Electrochemical impedance spectra of CdSe quantume dots sensitized nanocrystallineTiO₂ solar cells[J].Science China-Chemistry，2011，54(1)：205-210)，还有把不同能级的半导体(WO₃(12、Subasri R，Shinohara T，Mori K.TiO₂-based photoanodes for cathodic protection of copper[J].Journal of the Electrochemical Society，2005，152(3)：B105-B110；13、Zhou M J，Zeng ZO，Zhong L.Energy storage ability and anti-corrosion protection properties of TiO₂-SnO₂system[J].Mater.Corros，2010，61(4)：324-327)，SnO₂(14、Tetsu T，Shuichi S，Yoshihisa O，et al.TiO₂-WO₃ Photoelectrochemical Anticorrosion Systemwith an Energy Storage Ability[J].Chem.Mater，2001，13：2838-2842；15、Zhou M J，Zeng Z O，Zhong L.Photogenerated cathode protectionproperties of nano-sized TiO₂/WO₃ coating[J].Corrosion Science，2009，51(6)：1386-1391)等)与耦合TiO₂，作为光照下电子的储存库，减缓光生电子-空穴对的复合率，并在暗态下将这些电子转移到金属，在一定时间内继续起阴极保护作用。