g-C3N4與TiO2-SrTiO3復(fù)合納米薄膜的制備及其光電性能研究

g-C3N4與TiO2-SrTiO3復(fù)合納米薄膜的制備及其光電性能研究g-C3N4與TiO2/SrTiO3復(fù)合納米薄膜的制備及其光電性能研究

摘要：本文通過(guò)實(shí)驗(yàn)制備了g-C3N4與TiO2/SrTiO3復(fù)合納米薄膜，并對(duì)其光電性能進(jìn)行了研究。結(jié)果顯示，復(fù)合納米薄膜具有較高的光電轉(zhuǎn)換效率和較好的光吸收性能，說(shuō)明其具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：g-C3N4；TiO2/SrTiO3復(fù)合納米薄膜；制備；光電性能；應(yīng)用

1.引言

隨著能源需求的增加和環(huán)境污染問(wèn)題的加劇，綠色、可再生能源的開(kāi)發(fā)與利用成為當(dāng)代社會(huì)發(fā)展的重要課題。光電轉(zhuǎn)換技術(shù)作為一種高效的能源轉(zhuǎn)化方式，受到了廣泛關(guān)注。近年來(lái)，研究人員通過(guò)制備納米材料，改善光電轉(zhuǎn)換效率，提高光伏器件的性能。g-C3N4和TiO2/SrTiO3作為兩種常用的光電轉(zhuǎn)換材料，具有良好的穩(wěn)定性和可調(diào)控性，被廣泛應(yīng)用于光電轉(zhuǎn)換領(lǐng)域。因此，研究g-C3N4與TiO2/SrTiO3復(fù)合納米薄膜在光電性能方面的應(yīng)用具有重要意義。

2.實(shí)驗(yàn)材料和方法

2.1實(shí)驗(yàn)材料

本實(shí)驗(yàn)所用的材料有：g-C3N4粉末、TiO2納米顆粒和SrTiO3晶體。

2.2實(shí)驗(yàn)方法

2.2.1制備g-C3N4納米片

將g-C3N4粉末加入有機(jī)溶劑中，攪拌至均勻漿狀。

將漿狀物料倒入模具中，利用熱壓技術(shù)將其壓制成片。

將片狀g-C3N4置于高溫爐中，進(jìn)行退火處理。

2.2.2制備TiO2納米顆粒

通過(guò)溶膠-凝膠法制備TiO2溶膠。

將溶膠倒入模具中，利用旋涂技術(shù)將其涂覆在基底上。

將涂覆的基底置于高溫爐中，進(jìn)行熱處理。

2.2.3制備TiO2/SrTiO3復(fù)合納米薄膜

將制備好的TiO2納米顆粒與SrTiO3晶體混合。

通過(guò)旋涂技術(shù)將混合物涂覆在基底上。

將涂覆的基底置于高溫爐中，進(jìn)行熱處理。

3.結(jié)果與討論

通過(guò)掃描電子顯微鏡觀察，證實(shí)了g-C3N4納米片、TiO2納米顆粒和TiO2/SrTiO3復(fù)合納米薄膜的制備成功。通過(guò)紫外-可見(jiàn)吸收光譜分析，發(fā)現(xiàn)復(fù)合納米薄膜對(duì)可見(jiàn)光具有較強(qiáng)的吸收能力，說(shuō)明其在光電轉(zhuǎn)換方面具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。進(jìn)一步的光電性能測(cè)試結(jié)果顯示，復(fù)合納米薄膜具有較高的光電轉(zhuǎn)換效率和較低的電子漂移率，這說(shuō)明其具有良好的電子傳輸特性。

4.應(yīng)用前景

本文通過(guò)制備g-C3N4與TiO2/SrTiO3復(fù)合納米薄膜并研究其光電性能，為光電轉(zhuǎn)換材料的研究和應(yīng)用提供了新的思路。復(fù)合納米薄膜具有較高的光電轉(zhuǎn)換效率和較好的光吸收性能，適合用于太陽(yáng)能電池和光催化等領(lǐng)域。未來(lái)的研究可以進(jìn)一步改進(jìn)制備工藝，提高復(fù)合納米薄膜的性能，并探索其在其他領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。

5.總結(jié)

本研究成功制備了g-C3N4與TiO2/SrTiO3復(fù)合納米薄膜，并對(duì)其光電性能進(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，復(fù)合納米薄膜在光電轉(zhuǎn)換方面具有良好的性能。這項(xiàng)研究有望為光電轉(zhuǎn)換材料的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用提供新的思路和方法綜合以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果和討論，本研究成功制備了g-C3N4與TiO2/SrTiO3復(fù)合納米薄膜，并證實(shí)其具有較高的光電轉(zhuǎn)換效率和良好的光吸收性能。這表明復(fù)合納米薄膜在太陽(yáng)能電池和光催化等領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價(jià)值