表面异质结构对二氧化钛纳米带光电与气敏性能的调控机理及应用探索

二氧化钛纳米带是一种多功能纳米材料，但其光电性能、气敏特性和光催化性能仍然无法满足应用要求。本研究提出"二氧化钛纳米带表面异质结构"的概念，在在二氧化钛纳米带表面制备金属或者聚合物纳米异质结构实现对纳米带性能进行调控，制备高性能二氧化钛纳米器件。利用分子模拟预测异质结构的性能，并进行结构设计；采用具有自主知识产权的光催化还原技术制备金属纳米颗粒/二氧化钛纳米带表面异质结构；采用边聚合－边复合的方法制备聚合物/二氧化钛纳米带表面异质结构；利用光谱技术和单根纳米带性能测试技术研究异质结构对纳米带表面能级、传输性能、光电耦合效应、气敏效应等的调控规律，并研究纳米带表面的金属纳米颗粒的等离子共振对光电效应的增强作用；采用专利技术将具有表面异质结构的纳米带制备成"纳米纸张"，并制备相应的纳米器件，研究其在光电器件、气敏元件和生物传感器方面的应用，为纳米带材料由实验室走向实际应用提供一条可行的途径。