有序阵列N/Gd共掺杂TiO2纳米管薄膜的合成机理及光电性能

采用改性溶胶-凝胶和电化学沉积复合技术制备有序阵列N/Gd共掺杂TiO2纳米管薄膜，对其制备工艺和机理进行全面、系统地研究。运用现代分析手段对溶胶-凝胶电化学反应体系中合成目标物的机理、胶团对材料形态控制机理、钛溶胶体电化学沉积反应动力学、晶体的成核和生长机理进行研究；并在对合成样品进行光电性能分析的基础上，研究先驱体结构-掺杂-制备工艺-有序阵列薄膜光电性能相互关系，建立相关模型；同时对薄膜中元素的化学价态和存在形式进行研究，探讨N/Gd共掺杂对TiO2纳米管薄膜光电活性的影响机理。本项目的最终研究成果可为电化学和溶胶-凝胶复合制备技术提供理论依据，并为成功制备大比表面积和高光电活性的有序阵列TiO2纳米管薄膜提供技术支持。对掺杂理论、技术与方法体系做出积极的贡献。必将为开发优质高效的TiO2太阳能电池材料和光催化材料提供合成与设计依据，在国内外光电材料研究领域具有重要意义。