N掺杂TiO₂纳米管阵列的制备及光电化学检测性能的研究

作者：杨振宇; 沈子函; 徐光青; 吕珺; 崔接武; 吴玉程

来源：功能材料, 2022, 53(10): 10022-10031.

DOI：10.3969/j.issn.1001-9731.2022.10.004

• N掺杂
• TiO2 NTAs
• 液相处理
• 光电化学性能

采用阳极氧化结合液相处理成功制备了N掺杂TiO2纳米管阵列，研究N掺杂对TiO2纳米管阵列光电化学性能的影响。通过X射线衍射及扫描电子显微镜表征了N掺杂TiO2纳米管阵列的形貌与结构，并采用X射线光电子能谱、傅里叶红外光谱及拉曼光谱分析了N在TiO2中的存在状态。采用恒电位计时电流法测试了掺杂样品在紫外光及可见光照射下的光电化学性能，并以葡萄糖为模拟有机物进行TiO2（N） NTAs的光电化学检测水体有机物的研究。研究结果表明，N掺杂后样品的光电流均得到明显的提升，最优化的TiO2（N40） NTAs的紫外光电流由180.4μA增加到256.8μA。对有机物的检测灵敏度由0.061μA/（μmol/L）增至0.134μA/（μmol/L）。通过对样品的光学性能、载流子复合几率及电化学性能的测试，研究了样品光电化学性能提高的机理。光响应范围的增加及光生载流子的有效分离，使得N掺杂TiO2 NTAs的光电化学性能得到极大的改善。

• 单位
  合肥工业大学