二氧化钛纳米带具有一维半导体纳米材料所具有的特殊的结构特征和独特的物理、化学性质,但是其光催化、气敏和光电领域的应用仍然存在一定的局限。本研究以二氧化钛纳米带作为基质材料,在二氧化钛纳米带表面制备半导体氧化物、金属纳米颗粒或导电聚合物,对纳米带的性能进行调控,制备了高催化性能、高气敏特性和具有良好光电性能的二氧化钛纳米器件。利用分子模拟预测异质结构的性能,并进行结构设计和材料制备。采用具有自主知识产权的光催化还原技术制备了贵金属纳米颗粒/二氧化钛纳米带表面异质结构;采用化学液相沉积分解法制备了具有p-n表面异质结构的二氧化钛纳米带;采用边聚合-边复合的方法制备了导电聚合物/二氧化钛纳米带表面异质结构。成功的利用p-n结、肖特基势垒和表面等离基元共振效应有效的减少了光生载流子的复合,显著提高了二氧化钛纳米带的性能。本研究还将具有表面异质结构的二氧化钛纳米带制备成"纳米纸",利用具有自主知识产权的连续光催化装置,对甲基橙实现了连续光催化降解。同时将"纳米纸张"制成的纳米器件成功的应用在光电、气敏和生物传感器等领域,并表现出优良的性能。
英文主题词Nanobelt surface heterostructure; Titanium dioxide; Photoelectric performance; Gas sensor properties; Regulation