窄带隙半导体/TiO2超薄纳米管有序阵列同轴异质结的电化学原子层外延、光电特性及电荷传输机理研究

能源危机和环境污染是世界各国面临的重大难题，光催化技术是缓解该问题的有效途径，其技术的关键是高性能光催化剂的获得。本项目以TiO2纳米管阵列为研究对象，在实现对TiO2纳米管阵列的形貌结构有效控制的基础上，采用电化学原子层外延法（ECALE）在TiO2纳米管阵列上制备具有同轴异质结结构的超薄窄带隙半导体外延敏化层，利用ECALE独特的工艺优点得到不同厚度的同轴异质结外延敏化层并对其进行掺杂改性，进而从微观修饰角度探求TiO2纳米管阵列敏化同轴异质结的电荷传输机理及光电特性的影响规律，在此基础上研发出具有高效可见光响应性能的新型TiO2纳米阵列复合异质结薄膜电极，并将其应用于光催化分解水制氢。本项目旨在建立太阳能光催化分解水制氢和光催化降解有毒有机污染物中新型半导体纳米材料的合成新方法，为光催化提供性能优良的纳米薄膜材料，也为有关半导体纳米材料的研究提供新技术。