位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
表面敏化TiO_2基复合薄膜的能带结构与光致电荷转移的研究
  • ISSN号:0567-7351
  • 期刊名称:Acta Chimica Sinica
  • 时间:2011
  • 页码:2781-2786
  • 分类:O626.13[理学—有机化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]南开大学物理学院,天津300071, [2]中山大学化学与化学工程学院,广州510275
  • 相关基金:国家自然科学基金(Nos.50872056 51072082 21173121)资助项目
  • 相关项目:双掺杂TiO2基可见光催化剂二元离子协同作用的研究
中文摘要:

采用离子束溅射方法制备出TiO2/ITO,Zr4+掺杂的TiO2(TiO2-Zr)/ITO和ZrO2/TiO2/ITO复合薄膜.利用表面敏化方法制备出(1,10-邻菲咯啉)2(3,4,5-三氟苯基)咪唑并[5,6-f]邻菲咯啉钌混配配合物[Rup2O](p=1,10-邻菲咯啉,O=(3,4,5-三氟苯基)咪唑并[5,6-f]邻菲咯啉)/TiO2/ITO,Rup2O/TiO2-Zr/ITO和Rup2O/ZrO2/TiO2/ITO表面敏化TiO2基复合薄膜.表面光电压谱(SPS)表明,表面敏化TiO2基复合薄膜在400~600和350 nm产生的SPS响应峰的峰高比与TiO2基复合薄膜的结构密切相关.利用电场诱导表面光电压谱(EFISPS)确定了复合薄膜的能带结构,其结果分析表明,400~600 nm的SPS响应峰主要源于Rup2O分子的中心离子Ru 4d能级到配体邻菲咯啉π1*和配体咪唑并邻菲咯啉π2*跃迁;TiO2禁带内Zr4+掺杂能级的存在减小了光生载流子的复合,增加导带光生电子的数量;ZrO2/TiO2异质结构的存在有利于光生电子向ITO表面的转移,从而导致400~600 nm和350 nm SPS响应峰的峰高比的增加,意味着光致电荷转移效率的提高.

英文摘要:

The films of TiO2/ITO,ZrO2/ITO,TiO2-Zr/ITO and TiO2/ZrO2/ITO were prepared by ion-beam sputtering,all of which were also surface-sensitized with Rup2O(p=1,10-phenanthroline,O=(3,4,5-tri-fluorophenyl) imidazo phenanthroline) by using the rolling coat method.The physical parameters and energy levels of TiO2-based and Rup2O modified TiO2-based films were ascertained by SPS and EFISPS.Because of the electron transitions between Ru 4d level and ligand levels(1* and 2*),there were SPS peaks generated in Rup2O modified films in the spectral wavelength range from 400 nm to 600 nm.The SPS intensity ratios between each of the SPS peak at 400~600 nm and that at 350 nm were different for different energy levels in the TiO2-based films.The existence of Zr4+ doping level in TiO2-Zr forbidden bands makes the decrease of the recombination of photo-induced carriers while leads to the increase of the number of photo-induced electrons.Moreover,the heterogeneous structure in TiO2/ZrO2 is beneficial to the electron transfer to surface of ITO,which can enhance the SPS response and photo-electron transformation efficiency.

同期刊论文项目
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《化学学报》
  • 北大核心期刊(2014版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国化学会 中国科学院上海有机化学研究所
  • 主编:周其林
  • 地址:上海市零陵路345号
  • 邮编:200032
  • 邮箱:hxxb@sioc.ac.cn
  • 电话:021-54925085
  • 国际标准刊号:ISSN:0567-7351
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1320/O6
  • 邮发代号:4-209
  • 获奖情况:
  • 首届国家期刊奖,第二届国家期刊奖提名奖,中国期刊方阵“双高期刊”
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国科学引文索引(扩展库),日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:28694